kesme tekniklerinde kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı ...

TÜRKİYE CUMHURİYETİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ

SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KESME TEKNİKLERİNDE KULLANILAN

DOĞRUSAL BOŞLUKLU PATLAYICI KAPLARINDA

OPTİMUM AYAK MESAFELERİNİN ARAŞTIRILMASI

Ender ÖZCAN

DİSİPLİNLERARASI ADLİ TIP ANA BİLİM DALI FİZİK İNCELEMELER VE KRİMİNALİSTİK

YÜKSEK LİSANS TEZİ

DANIŞMAN

Prof.Dr. Gülin GÜVENDİK

2006-ANKARA

iii

İÇİNDEKİLER

Kabul ve Onay ii

İçindekiler iii

Önsöz x

Çizelgeler Dizini xi

Fotoğraflar Dizini xii

Şekiller Dizini xv

1. GİRİŞ 1

1.1. Patlayıcıların Tarihsel Gelişimi 1

1.2. Yüksek İnfilaklı Patlayıcıların Bulunması 1

1.3. Patlama Nedir? 2

1.3.1. Patlama Çeşitleri 3

1.3.1.1. Sahip Oldukları Enerjinin Kaynağına Göre Patlamalar 3

1.3.1.1.1. Mekanik patlamalar 3

1.3.1.1.2. Nükleer patlamalar 3

1.3.1.1.2.1. Nükleer Fizyon 4

1.3.1.1.2.2. Nükleer Füzyon 5

1.3.1.1.3. Kimyasal patlama 5

1.3.1.2. İnfilak (Yayılma) Hızlarına Göre Patlamalar 6

1.3.1.2.1. Düşük Hızlı (Alçak İnfilaklı) Patlamalar 6

iv

1.3.1.2.2. Yüksek Hızlı (Yüksek İnfilaklı) Patlamalar 7

1.4. Patlayıcı Madde Nedir? 9

1.4.1. Patlayıcı Madde Çeşitleri 9

1.4.1.1. Yüksek Hızlı Patlayıcı Maddeler (High Explosives) 9

1.4.1.2. Düşük Hızlı Patlayıcı Maddeler (Low Explosives) 11

1.5. Patlamanın Etkileri 13

1.5.1. Basınç Etkisi 13

1.5.1.1. Basınç Dalgaları 14

1.5.1.1.1. Pozitif Basınç Dalgası 14

1.5.1.1.2. Negatif Basınç Dalgası 15

1.5.2. Odak Etkisi 15

1.5.3. Isı Etkisi 16

1.5.4. Parça Etkisi 16

1.5.5. Miznay Schardin Etkisi 18

1.5.6. Parça Koparma, Fırlatma Etkisi (Spalling) 18

1.5.7. Krater ve Oyuk (Kamuflet) 19

1.5.8. Patlayıcıların Şekillendirilmiş Boşluklu Dolgu (Munroe/Shaped

Charge) Etkisi 20

1.5.8.1. Munroe/Shaped Charge Etkisinin Tarihi Gelişimi 20

1.5.8.2. Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 23

1.5.8.2.1. Ayak Mesafesi (Stand Off) 24

1.5.8.2.2. Patlayıcı Maddenin Cinsi 24

v

1.5.8.2.3. Şekillenmiş Boşluk Açısı 24

1.5.8.3. Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı Çeşitleri 25

1.5.8.3.1. Fabrikasyon dolgulu boşluklu patlayıcı madde kapları 25

1.5.8.3.1.1. Kesme Maksatlı Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 25

1.5.8.3.1.2. Bükülebilir Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 27

1.5.8.3.1.3. Delme Amaçlı Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 27

1.5.8.3.1.4. Elle Doldurulabilir Tip Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 29

1.5.8.3.2. El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 31

1.5.8.4. Kaplama (Hizalama) Malzemesi 32

1.5.8.5. Jet Nedir? 32

1.5.8.5.1. Jet Nasıl Oluşur? 33

1.5.8.5.2. Jetin Hedefte Gösterdiği Özellikler 38

1.5.8.5.3. Ayak Mesafesinin Jet Oluşumuna Etkisi 40

1.5.8.6. Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Uygulama Alanları 40

1.5.8.6.1. Petrol Endüstrisindeki Uygulaması 41

1.5.8.6.2. Askeri Alandaki Uygulamaları 42

1.5.8.6.3. İmha Faaliyetlerindeki Uygulamaları 44

1.5.8.6.4. Uzay Teknolojisindeki Uygulamaları 46

1.5.8.6.5. Kesme Faaliyetlerindeki Uygulamaları 46

1.5.8.7. Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları Üzerinde Devam Eden

Araştırmalar 48

1.5.8.7.1. PER Modellemesi 49

1.5.8.7.2. Hizalama (Kaplama) Malzemeleri Üzerindeki Araştırmalar 49

vi

1.5.8.7.3. Patlayıcı Madde Dolgu Tipi Üzerindeki Çalışmalar 50

1.5.8.8. Kraterin Özellikleri Tahmin Edilebilir mi? 50

1.5.8.9. Jet Sıcaklığının Ölçümü 54

1.6. Tezin Amacı 52

2. GEREÇ VE YÖNTEM 53

2.1. Gereçler 53

2.1.1. MK 7 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları 54

2.1.2. M5A1, C4 Plastik Patlayıcı Madde Karışımı 56

2.1.3. Elektrikli Fünye 57

2.1.4. Elektrikli Ateşleme ve Test Cihazı 57

2.1.5. Ateşleme kablosu ve makarası 58

2.1.6. Çelik Levha 58

2.2. Yöntem 59

3. BULGULAR 61

3.1. Açıkta Yapılan Mukayese Amaçlı Patlatma Denemesi 61

3.2. MK 7 Mod 1 Patlayıcı Madde Kabı ile Yapılan Denemeler 61

3.2.1. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 0 MM” 62



vii


3.2.5. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 16 MM”. 64

3.2.6. Mod 1 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi 64



3.3.2. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 14 MM 66













3.5.1. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 0 MM ” 72






viii













3.7.5. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 20 MM “ 81












ix





4. TARTIŞMA 90

4.1. Çalışmanın Yorumu 91

4.2. Uygun Doldurma ve Ateşleme Şartlarının Tespit Edilmesi 92

4.3. Optimum Ayak Mesafelerinin Tespit Edilmesi 93

5. SONUÇ VE ÖNERİLER 95

ÖZET 98

SUMMARY 99

KAYNAKLAR 100

ÖZGEÇMİŞ 102

x

ÖNSÖZ

Patlayıcılar, güçlerinin fark edilmesinden itibaren tarih boyunca savaşlarda, terör amaçlı birçok olayda bireylere, toplumlara, devletlere karşı hukuk dışı eylemlerde etkili bir silah olarak kullanılmışlardır. Günümüzde patlayıcı maddelerin gücünden taş ve maden ocakları, inşaat, hafriyat, petrol kuyularının açılması, jeolojik çalışmalar, yol yapımı gibi birçok çalışma alanında ekonomik bir yöntem olarak faydalanılmaktadır.

Boşluklu patlayıcı madde kapları, patlayıcı maddelerin doğasında bulunan kimyasal enerjinin belli bir yüzeyde yoğunlaştırılması suretiyle jet etkisi oluşturularak etkinliğinin ve performansının arttırılması sayesinde sert cisimlerin delinmesi ve kesilmesi işlemlerinde kullanılmak amacıyla özel tasarlanmış taşıyıcı kaplarıdır. Bu taşıyıcılar 1888 yılında Charles Edward Munreo tarafından bulunan ve Munreo Etkisi adı verilen prensiple çalışırlar. Petrol kuyularının veriminin arttırılması, büyük kaya kütlelerinin parçalanması, kutuplardaki çalışmalarda büyük buz kütlelerinin kırılması, ağaçların kesilmesi gibi işler olmak üzere sivil endüstrilerde, zırh, beton, kaya gibi sert hedeflere nüfuz etmek amacıyla askeri alanda patlayıcıların Munreo Etkisi faydalanılmaktadır.

Bu çalışmada MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı kapları ile hedef arasındaki mesafenin (ayak boyu) oluşan jet üzerindeki etkileri araştırılacak olup, doğrusal boşluklu patlayıcı dolguları ile kesme tekniklerinde kullanılması gereken optimum ayak boyu mesafelerinin tespit edilmesi hedeflenmiştir.

Çalışmanın hazırlanmasında yol gösteren, her türlü desteği sağlayan Sayın Prof. Dr. Tülin SÖYLEMEZOĞLU’na ve çok değerli danışmanım Sayın Prof. Dr. Gülin GÜVENDİK’e saygılarımı sunarım.

Bu çalışma süresince yardımlarını esirgemeyen saygıdeğer eşim Hafize ÖZCAN’a teşekkür ederim.

xi

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 2–1, Mk 7 Mod 1–8 Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Kaplarının Ebatları

Çizelge 3–1, Mod 1 ile Yapılan Patlatma Sonuçları




Çizelge 3-5, Mod 5 ile Yapılan Patlatma Sonuçları




Çizelge 3-9, MK 7 Serisi Boşluklu Patlayıcı Kaplarının Optimum Ayak Mesafeleri


xii

FOTOĞRAFLAR DİZİNİ Fotoğraf 1–1, Nükleer Patlamalar

Fotoğraf 1–2, Hiroşima’ya Atılan Little Boy İsimli Nükleer Başlıklı Uçak Bombası

Fotoğraf 1–3, Kimyasal Patlama Örneği

Fotoğraf 1–4, Birinci (Primary) Gruba Ait Patlayıcılara Örnek

Fotoğraf 1–5, Toz ve Kalıp Haldeki TNT Çeşitleri

Fotoğraf 1–6, Kara Av Barutu

Fotoğraf 1–7, Emniyetli Saniyeli Fitiller

Fotoğraf 1–8, Dumansız Barut Çeşitleri

Fotoğraf 1–9, Boru Bomba Çeşitleri

Fotoğraf 1–10, Patlamayla Oluşan Basınç (Şok) Dalgasının Görünümü

Fotoğraf 1–11, Parça Tesiri

Fotoğraf 1–12, Parça Tesirli Bombalar

Fotoğraf 1–13, Doğrusal Boşluklu Fabrikasyon Patlayıcı Madde Kapları

Fotoğraf 1–14, Su Altında Kullanılmak İçin Dizayn Edilmiş Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Fotoğraf 1–15, Kutu (Boxed) Tipi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Fotoğraf 1–16, Bükülebilir Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları (FLSC–Flexible Linear Shaped Charge)

Fotoğraf 1–17, HSC 300, Yarı Küresel (Hemispherical)

Fotoğraf 1–18, CDS 150, Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Çelik Plaka Üzerindeki Uygulaması

Fotoğraf 1–19, M2 A3, Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı,

Fotoğraf 1–20, FC 160,Dik Açılı Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı,

Fotoğraf 1–21, Konik Boşluklu Sonradan Doldurulabilir Patlayıcı Madde Kabı

Fotoğraf 1–22, Huni ve İnfilaklı Fitille Yapılmış El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

Fotoğraf 1–23, Jetin Oluşumunu Simule Eden Röntgen Görüntüsü

Fotoğraf 1–24, Konik açılı bir patlayıcı madde dolgu kabında infilak dalgasının yayılması

Fotoğraf 1-25, Jetin Röntgen Görüntüsü, A) Ateşleme Öncesi B) Ateşleme sonrası kaplama malzemesinin

bozularak Jet formunu alması

Fotoğraf 1–26, Jetin Uçuşunu Gösteren Röntgen Görüntüsü,

Fotoğraf 1–27, Jetin Hedefe Nufuz Etmesini Gösteren Röntgen Görüntüsü,

Fotoğraf 1-28, Petrol Kuyularında Kullanılan Boşluklu Patlayıcı Kapları

xiii

Fotoğraf 1–29, ELC 300 Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Mühimmat İmhasındaki Kullanımı

Fotoğraf 1–30, ESC38, Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Mühimmat Tapasının Kesilmesindeki

Kullanımı

Fotoğraf 1–31, Metal Kesme İşlemlerinde Jetin Kesme Etkisinden Faydalanılması


Fotoğraf 1–33, Uçak Bombası Gövdesinin Patlayıcı Madde Kabı İle Kesilerek Açılması

Fotoğraf 2–1, Denemelerde Kullanılan Malzemeler

Fotoğraf 2–2, Mod 1’den 8’e Kadar Mk 7 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Fotoğraf 2–3, M5A1, C4 Plastik Patlayıcı Madde Kalıbı

Fotoğraf 2–4, Elektrikli Fünye ve İç Yapısı

Fotoğraf 2–5, Elektrikli Ateşleme ve Test Cihazı

Fotoğraf 2–6, Ateşleme Kablosu

Fotoğraf 2–7, Çelik Plaka

Fotoğraf 2–8, Mk 7 Mod 1–8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları ve Üzerinde Patlatıldıkları Çelik

Plaka

Fotoğraf 2-9, Mk 7 Mod 1-8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Plaka Üzerine Yerleştirilmesi

Fotoğraf 2–10, Mk 7 Mod 1–8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Ayak Mesafelerinin (stand

off) Ayarlanması

Fotoğraf 3–1, “Mukayese Amaçlı Yapılan Deneme

Fotoğraf 3–2, “0” MM Ayak Mesafesinden Mod 1 İle Yapılan Deneme








Fotoğraf 3–10, “30” mm Ayak Mesafesinden Mod 2 İle Yapılan Deneme


Fotoğraf 3-12, “0” mm Ayak Mesafesinden Mod 3 İle Yapılan Deneme



xiv




























xv

ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1–1, Atom çekirdeğinin parçalanması (fizyon)

Şekil 1–2, Atom çekirdeğinin birleştirilmesi (füzyon)

Şekil 1–3, Tipik Bir Ateşleme Zinciri

Şekil 1–4, Pozitif ve Negatif Basınç Dalgalarının Aşamaları

Şekil 1–5, Miznay Schardin Etkisinin Oluşumu

Şekil 1–6, Parça Koparma Etkisi

Şekil 1–7, Krater ve Kamuflet Etkisi

Şekil 1–8, Konik Şekli Verilmiş ve Hizalanmış Patlayıcıların Hedefteki Delme Etkisi

Şekil 1–9, Elle Doldurulan Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

Şekil 1–10, Şarap Şişesi ve Konserve Kutusundan yapılmış El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

Şekil 1–11, Kaplama (Hizalama) Malzemesi

Şekil 1–12, Kaplama Malzemesinin Jet Formuna Dönüşümü

Şekil 1–14, Kaplama Malzemesinin Kama Halini Alması,

Şekil 1–15, Jet ve Hedef Arasındaki Etkileşim

Şekil 1–16, Jetin Hedefte Gösterdiği Özellikler

Şekil 1–17, Petrol Kuyularının Jet Etkisi İle Genişletilmesi,

Şekil 1–18, Anti Tank Mermilerde Konik Boşluklu Harp Başı

Şekil 1–19, Bunkerfaust Anti-tank Tüfek Bombası

Şekil 2–1, ‘ W ‘ Tipi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

1. GİRİŞ

1.1. Patlayıcıların Tarihsel Gelişimi Patlayıcı maddeler başlangıçta insanlığa hizmet etmek için icat edilmişken,

günümüzde daha çok insanları öldürmek için kullanılmaktadır. Patlayıcıların kanun

dışı kullanımları toplum emniyetini sürekli olarak tehdit eden bir unsur olarak

karşımıza çıkmaktadır. Her yıl binlerce insan, kişisel veya terör maksatlı kullanılan

patlayıcılarla, hayatlarını yitirmektedir. Can kayıplarına ek olarak milyonlarca

dolarlık mal ve iş kaybı, insanların yaşam şartlarını olumsuz yönde etkilemektedir.

Ancak tüm bu olumsuzluklarına rağmen patlayıcılar birçok alanda insanlığa hizmet

eden faydalı maddeler olarak kabul edilmektedir

Tarihte bilinen ilk patlayıcı madde olan kara barutun, milattan önceki yıllarda Çin

veya Orta Asya’da bulunduğu ve başlangıçta savaş dışı alanlarda kullanıldığı tahmin

edilmektedir. Kara baruttan bahsedilen ilk yazılı belge İngiliz Papaz Roger

Bacoon'un 1249 yılında yazmış olduğu kitaptır. Bu nedenle, özellikle Avrupa orijinli

kaynaklar kara barutun mucidi olarak Bacoon'u kabul etmektedir (Gök ve Şimşek,

1973).

1.2. Yüksek İnfilaklı Patlayıcıların Bulunması

Patlayıcı maddelerin gelişiminde ikinci büyük adım olarak Nitrogliserin (NG)'in elde

edilerek dinamitin yapılması görülmektedir. Ticari alanda en çok kullanılan patlayıcı

madde olan dinamitin ana maddesi olan nitrogliserin ilk olarak 1830 yılında

gliserinin nitrolanması ile elde edilmiştir. On dokuzuncu yüzyılda, Ascanio Sobrero,

Petruschevskıs, Zinin, Nobel gibi birçok bilim adamı, nitrogliserin üzerinde

çalışmalar yapmış olup, bunların içinde en çok İsveçli Bilim Adamı Alfred

NOBEL’in çalışmaları dikkat çekmiştir. Nobel 1867 yılında nitrogliserini odun

1

talaşına emdirerek dinamiti, 1875 yılında kolodyumu nitrogliserinde çökerterek

jelatin dinamiti elde etmiştir. Bu sayede patlayıcıların taşınması ve kullanılması daha

emniyetli hale gelmiş, büyük oranlarda üretilerek ticari alanda kullanılması mümkün

olmuş ve patlayıcı maddelerin tarihi gelişimine önemli bir katkıda bulunmuştur. Bu

buluş patlayıcılar için yeni bir çağın başlangıcı olarak kabul edilmektedir (Akçay,2000). Bu yeni tip patlayıcılar “yüksek infilaklı patlayıcı ailesi” olarak adlandırılmıştır.

Daha sonraki yıllarda yapılan çalışmalar yüksek infilaklı patlayıcıların yıkıcı

etkilerinin diğer patlayıcılara göre daha fazla olduğunu kanıtlamış ve bu patlayıcılar

hemen her alanda kara barutun yerini almaya başlamışlardır.

Günümüzde askeri maksatlarla olduğu kadar jeolojik çalışmalar, taş ve maden

ocakları, petrol kuyuları, inşaat ve hafriyat çalışmaları da patlayıcı maddelerin sıkça

kullanıldığı alanlar haline gelmiştir. Bugün patlatma yoluyla kaya kütlelerini kırma

faaliyeti, maden ve inşaat sektöründe kabul gören en güçlü ve en ekonomik

yöntemdir (Aldaş, 1999).

1.3. Patlama Nedir?

Patlama olayı; sıkıştırılmış bir hacimden, yüksek ısı, ani şok ve yüksek gürültü

eşliğinde, ani ve hızlı gaz çıkışı olarak tanımlanmaktadır (Hannum, Parmeter, 1998).

Bir kömür ateşi de gaz ve enerji yaymaktadır fakat bu faaliyet çok hızlı

gerçekleşmediği için patlama gerçekleşmemektedir. Bunun yanında sıkıştırılmış bir

gaz tüpünün vanasını açtığınızda çok hızlı şekilde gaz çıkışı görebilirsiniz ama bu

hareket sonrası enerji açığa çıkmadığından patlama meydana gelmemektedir. Yine

yanıcı bir madde olan “Termit” çok hızlı bir şekilde enerji yaymaktadır, fakat gaz

çıkışı olmadığından patlama gerçekleşmemektedir (Hannum, Parmeter, 1998).

2

1.3.1. Patlama Çeşitleri

Patlamalar esas olarak sahip oldukları enerjinin kaynağına göre

sınıflandırılmaktadırlar. Ancak bunun yanında infilak (yayılma) hızlarına göre de

patlamaları sınıflandırmak mümkündür.

1.3.1.1. Sahip Oldukları Enerjinin Kaynağına Göre Patlamalar

1.3.1.1.1. Mekanik patlamalar

Isıtılan veya sıkıştırılan gazların etrafını saran kabın direncini aşarak etrafa

yayılmasını ifade eder. Mekanik patlamaya en iyi örnek düdüklü tencerenin

patlaması, araba lastiklerinin veya bir balonunun fazla şişirilmesi sonucu

patlamasıdır (Hannum, Parmeter, 1998).

1.3.1.1.2. Nükleer patlamalar

Atom çekirdeğinin parçalanması (fizyon) veya birleştirilmesi (füzyon) esnasında çok

büyük enerjilerin ortaya çıkmasını ifade eder. Fotoğraf 1-1’de örnekleri görülen bu

tür patlamalarda ortaya çıkan enerji miktarı ve tahrip gücü çok yüksektir.

Fotoğraf 1–1, Nükleer Patlamalar (Nükleer Patlayıcı Fiziği, 2005)

3

2nci Dünya Savaşında Japonya’ya atılan ve fotoğraf 1–2’de görülen bir kg.

ağırlığındaki atom bombasının yaptığı tahribat, yaklaşık 20.000 ton TNT’nin

yapabileceği tahribata eşittir. Bugünün teknolojisi ile daha küçük miktarlar

kullanılarak çok daha büyük hasarlar oluşturmak mümkündür (Atomun Gücü,2005).

Fotoğraf 1–2, Hiroşima’ya Atılan Little Boy İsimli Nükleer Başlıklı Uçak Bombası

1.3.1.1.2.1. Nükleer Fizyon

Bir nötron yardımıyla genellikle Uranyum veya Plutonyum atomlarının

çekirdeklerinin daha küçük iki atoma (izotop) parçalanarak bir nükleer patlama

oluşturabilen fizyon bombasının elde edilmesidir. Şekil 1-1’de nükleer fizyonunun

oluşumu gösterilmiştir.

Şekil 1–1, Atom çekirdeğinin parçalanması (fizyon)

4

1.3.1.1.2.2. Nükleer Füzyon

İki küçük atomun, genellikle hidrojen ve hidrojenin izotoplarının (Döteryum ve

Trityum) bir araya getirilerek daha büyük bir atom ve/veya izotoplarını oluşturmak

(Helyum ve izotopları) suretiyle enerji açığa çıkarılmasıdır. Güneş bu şekilde enerji

üretmektedir. Şekil 1-2’de Nükleer Füzyonunun oluşumu gösterilmiştir (Nükleer

Patlayıcı Fiziği, 2005).

Şekil 1–2, Atom çekirdeğinin birleştirilmesi (füzyon)

1.3.1.1.3. Kimyasal patlama

Katı, sıvı ya da gaz halinde bulunan bir kimyasal maddenin reaksiyon sonucu gaz

halinde etrafa yayılması ve enerji açığa çıkarmasıdır.

Patlama olayı aslında bir çeşit yanma olayıdır. Yanmanın gerçekleşebilmesi için en

az bir oksitleyici madde ile bir yanıcı maddeye ihtiyaç vardır. Bu maddeler bir araya

geldiğinde, ısı alev alma noktasına yükseldiği takdirde yanma gerçekleşir. Normal

yanma diye adlandırılan ve havada % 21 oranında bulunan oksijen tarafından

desteklenen bu tür yanmalar güncel olarak görülen olaylardır. Yanma olayının sürati

arttığı takdirde normal yanma ani yanmaya, yani patlamaya dönüşür.

5

Bir patlayıcı madde infilak ettiğinde, infilak sonucu oluşan gazlar, patlayıcı

maddenin orijinal hacminden 10.000 ila 15.000 kat daha büyük bir hacime çok

büyük bir hızla genleşirler. Bu olaylar, mikro saniyelerle ifade edilen bir zaman

dilimi içerisinde gerçekleşmekte ve beraberinde şok dalgaları, yüksek ses, ışık ve ısı

açığa çıkarmaktadır. Fotoğraf 1–3’te bir kimyasal patlama görülmektedir (Hannum,

Parmeter, 1998).

Fotoğraf 1–3, Kimyasal Patlama Örneği

1.3.1.2. İnfilak (Yayılma) Hızlarına Göre Patlamalar 1.3.1.2.1. Düşük Hızlı (Alçak İnfilaklı) Patlamalar

Havada asılı bulunan toz, gaz veya buhar gibi hava-yakıt karışımlarının ateşlenmesi

neticesi görülen patlamalardır. Bu gruba giren bir patlama, infilak boyunca nispeten

geniş bir alan üzerinde, yavaş bir hızla yayılmaktadır. Bu tür bir patlamaya yol açan

pek çok patlayıcı madde, kesici ve parçalayıcı bir etkiden ziyade, roket ve araba

motorlarında olduğu gibi itici bir etkiye sahiptir.

Bunun yanında düşük hızlı bir infilak, patlama sürecinin tam olarak tamamlanmadığı

veya patlayıcının en yüksek hızından daha düşük bir hızla infilak ettiği durumlarda

da görülebilmektedir. Böyle bir infilak, yetersiz güçte başlatıcı (fünye), patlayıcı ile

6

başlatıcı arasındaki irtibatın zayıf olması, patlayıcının niteliğini kaybetmesi ve

bozulması, patlayıcının yapısı içerisinde homojen devamlılığın olmaması (hava

boşluğu bulunması) gibi faktörlerden birinin veya birkaçının bir araya gelmesi

neticesi görülebilir.

Düşük hızlı bir patlama sonucu, etrafta bulunan cisimlerin yerleri değişmekte ve bu

cisimler üzerinde kopma ve parçalanmadan daha çok yırtılma ve bükülme izleri

görülmektedir.

Bir bina içerisinde meydana gelen düşük seviyeli bir patlama esnasında duvarlar dışa

doğru itilir ve bu durum çatı kısmının içeriye düşmesine yol açar. Cisimler birbirleri

ile benzersiz şekilde, değişik yönlere doğru dağılırlar. Parçalanmanın diğer

özellikleri görülmez. Patlama merkezinin tespiti, yüzeylerde görülen renk

değişiklikleri ve buna benzer özel emareler sayesinde gerçekleştirilebilir. Bu tip bir

patlama sonucu ortaya çıkan zarar geniş bir alanda yayılmış olarak görülebilir fakat

kural olarak her bölgeye benzer şekilde dağılır (Şen, 2001).

1.3.1.2.2. Yüksek Hızlı (Yüksek İnfilaklı) Patlamalar

Bu tür bir patlama; TNT, Nitrogliserin, PETN, gibi güçlü patlayıcıların ateşlenmesi

ile ortaya çıkmaktadır. Ayrıca bir “Yüksek Hızlı” infilaktan bahsedildiğinde,

patlayıcının muhtemel en yüksek hızla yanarak infilak ettiği anlatılmak

istenmektedir.

Yüksek hızlı patlamalar genellikle, adım adım fakat çok hızlı ilerleyen

reaksiyonlardır. Reaksiyonun istenilen yer ve zamanda, emniyetli bir şekilde

gerçekleşmesini temin etmek amacıyla, patlayıcılar bir zincir dâhilinde ateşlenir. Bu

zincir genellikle ateşleme zinciri olarak ifade edilir. Küçük bir miktar hassas

patlayıcıdan termal, mekanik veya elektrik enerjisi şeklinde bir başlangıç uyarısı

7

alınır ve bu uyarı kuvvetlendirilerek daha geniş hacimli fakat daha az hassas

patlayıcılara iletilerek bir reaksiyon başlatılır. Şekil 1–3’te tipik bir ateşleme zinciri

görülmektedir.

Kontrol Mekanizması

Yemleme

Başlatıcı

Ana İmla Hakkı

Hassasiyet

ÇOK AZ

Şekil 1–3, Tipik Ateşleme Zinciri, (Şen, 2001).

Patlamanın çıkış yeri, açığa çıkan kuvvetin her yöne eşit olarak dağıldığı bir

noktadır. Merkeze yakın yerlerdeki artıklar üzerinde, patlamadan dolayı kesme ve

parçalanma izleri görülür. Hareket edebilen cisimler ile patlama sonrası meydana

gelen yıkım, genellikle merkezden dışa doğru devam eden güzergâhlar üzerindedir.

Patlama sonrası oluşan negatif basınca bağlı emme etkisi veya nesnelerin patlamanın

gücünü geri yansıtması, bu durumu değiştirebilir. Fakat buna rağmen, incelemeler

esnasında merkezden dışa doğru oluşan bu şablonun tespiti mümkündür.

Düşük seviyeli ve yüksek seviyeli patlamalar arasındaki fark, olay yerini inceleyen

uzman için önemli bir konudur. Çünkü birinci tür patlamalar genellikle kaza neticesi

ortaya çıktıkları halde, ikinci türdeki patlamalar daha çok planlanmış patlamalardır.

8

1.4. Patlayıcı Madde Nedir?

Patlayıcı maddeler; kendi olağan şekillerinde sabit (kararlı) olmayan, dışarıdan gelen

darbe, sürtünme, kıvılcım veya şok gibi bir etki sonucu ani reaksiyona (yanma)

girerek gaz haline geçen ve bu esnada büyük miktarda basınç, ısı, ışık ve ses yayan

kimyasal maddelerdir.

1.4.1. Patlayıcı Madde Çeşitleri

Patlayıcı maddeleri çeşitli şekillerde sınıflandırmak mümkündür.

- Güçlerine göre; yüksek hızlı ve düşük hızlı patlayıcı maddeler,

- Kimyasal yapılarına göre; organik ve inorganik patlayıcı maddeler,

- Bulundukları hale göre; katı, sıvı ve gaz halindeki patlayıcı maddeler,

- İmal şekillerine göre; el yapımı ve fabrika imali patlayıcı maddeler,

- Uygulama alanlarına göre; sevk ediciler, tahrip gücü olanlar ve piroteknik

maddeler (eğlence, işaret ve aydınlatma maksatlarıyla kullanılan patlangaçlar,

maytaplar, işaret ve aydınlatma fişekleri, havai fişekler, kestane fişeği, çatapat, vb.).

Bunlar arasında en yaygın olarak kullanılan sınıflandırma güçlerine göre, yüksek

hızlı (infilaklı) ve düşük hızlı (infilaklı) patlayıcılar şeklindedir.

1.4.1.1. Yüksek Hızlı Patlayıcı Maddeler (High Explosives)

Ani yanma olayının hızı birçok patlayıcı madde için ölçülmüş olup, bu yanma hızı

patlayıcı maddenin patlama hızı olarak bilinir. Yüksek hızlı patlayıcıların yanma

(patlama) hızı 1.000 ile 8.500 m/sn. arasında değişir (Hannum, Parmeter, 1998).

9

Yüksek hızlı patlayıcılar hassasiyetleri göz önünde bulundurularak genel olarak;

başlatıcılar (Primary/Initiating Explosives) ve başlatıcı olmayanlar

(Secondary/Noninitiating Explosives) şeklinde iki grupta toplanır (Miller,2003).

Isı, sürtünme ve darbeye karşı aşırı derecede hassas olan birinci (primary) gruba

örnek olarak fotoğraf 1-4’te görülen tahrip kapsülü (soldaki) ve elektrikli fünye gibi

başlatıcılarda kullanılan; kurşun azidür (lead azide), kurşun stefanat (lead styphnate),

cıva fulminat (mercury fulminate) verilebilir.

Fotoğraf 1–4, Birinci (Primary) Gruba Ait Patlayıcılara Örnek

Isı, sürtünme ve darbeye birinci gruba göre daha az hassas olan ikinci (secondary)

gruba örnek olarak; TNT (Trinitro Toluen), PETN (Penta Erythrite Tetranitrate),

RDX (Cyclotrimetrylene Trinitramine), ANFO (Amonyum Nitrat Fuel Oil),

emülsiyon patlayıcılar ve ticari dinamit verilebilir. Fotoğraf 1-5’te TNT’nin çeşitli

formları görülmektedir.

Fotoğraf 1–5, Toz ve Kalıp Haldeki TNT Çeşitleri

10

1.4.1.2. Düşük Hızlı Patlayıcı Maddeler (Low Explosives)

Düşük hızlı patlayıcılar ses hızından düşük hızlarda yanarlar, yüksek hızlı

patlayıcılara kıyasla daha yavaş enerji yaratırlar ve meydana getirdikleri basınç

dalgası da ses hızının altındadır. Patlama hızları saniyede 1.000 metrenin altındadır

(Hannum, Parmeter, 1998).

Bu tür patlayıcılar başlatıcı (propellant) türü patlayıcılardır. Yani genellikle patlama

zincirini kolaylıkla başlatabilirler ve mermi veya mühimmatları ileri sevk ederler. Bu

tür patlayıcılara yanan patlayıcılar (burning explosives) ismi de verilmektedir

(Saferstein, 1998).

En çok bilinen düşük hızlı patlayıcılar kara barut ve dumansız baruttur. Dumanlı

Barut olarak da bilinen fotoğraf 1–6 görülen kara barut Potasyum veya Sodyum

Nitrat (%75), Kükürt (%10), Kömür tozundan (%15) oluşur.

Fotoğraf 1–6, Kara Av Barutu

Kara barut açıkta yakıldığında süratle yanarken, kapalı bir kap içerisinde

sıkıştırıldığında infilak eder. Kara baruttan imal edilmiş olan ve etrafı özel bir bez

veya plastik (PVC) kaplamayla izole edilmiş olan fotoğraf 1-7’deki emniyetli

saniyeli fitiller tahrip kapsülüne kıvılcım taşıyarak ana patlayıcı maddenin

patlatılmasında, patlama mahallinden emniyetli bir zaman içerisinde ayrılmayı

sağlamak maksadıyla kullanılırlar.

11

Fotoğraf 1–7, Emniyetli Saniyeli Fitiller

Dumansız barut, boru bomba düzenekleri içerisinde en çok karşılaşılan patlayıcı

türleri arasındadır. Dumansız barut; Nitrik Asitin, Selüloz ile birleşmesinden

meydana gelmiştir. Suda erimez, yaprak, yıldız, pul, tane, çubuk şeklinde imal

edilebilir. Genellikle sevk edici (propellant) olarak kullanılır. Fotoğraf 1-8’de çeşitli

şekillerde imal edilmiş dumansız barutlar görülmektedir.

Fotoğraf 1–8, Dumansız Barut Çeşitleri

Kara barut gibi düşük hızlı patlayıcılar fotoğraf 1–9’daki gibi bir boru şeklindeki

kapalı kaplar içerisine koyulur, sıkıştırılır ve bir başlatıcı (saniyeli fitil) ile ateşlenirse

yüksek güçlü (infilaklı) patlama oluşabilir.

Fotoğraf 1–9, Boru Bomba Çeşitleri

12

1.5. Patlamanın Etkileri

Patlayıcı maddelerin infilak neticesinde aniden bulundukları halden gaz haline

geçtiklerinden bahsetmiştik. Bu sırada açığa çıkan büyük miktardaki enerji patlama

merkezinin çevresindeki alana büyük zararlar verir. Her patlama olayı sonrası birinci

dereceli etkiler (asıl etkiler) ve bu etkilere bağlı olarak ortaya çıkan çok miktarda tali

etki görülmektedir. Asıl ve tali etkilerin gücü, kullanılan patlayıcının cins ve

miktarına bağlı olarak değişmektedir.

1.5.1. Basınç Etkisi

Patlayıcı maddelerin infilakı neticesi çok sıcak ve hızla yayılan gazlar ortaya

çıkmaktadır. Bu gazlar, patlama noktasını çevreleyen hava tabakasının her bir

santimetre karesinde patlayıcının cins ve mikterına bağlı olarak 100 tona kadar

ulaşabilen basınç üretebilmekte ve etrafındaki hava tabakasını saatte yaklaşık 11.200

kilometre hızla sıkıştırarak, patlama noktasından uzaklaştırabilmektedir. Patlama

noktasından hareket eden basınç dalgası patlama merkezinden uzaklaştıkça gücünü

kaybederek sönmektedir (Rhykerd ve ark. 1999).

Fotoğraf 1–10, Patlamayla Oluşan Basınç (Şok) Dalgasının Görünümü

13

1.5.1.1. Basınç Dalgaları

Yeryüzü şekilleri patlamayla oluşan basınç dalgasının etkisini büyük ölçüde

değiştirebilir. Yavaşça yükselen eğim basınç dalgalarını yansıtır ve patlama

dalgasının güçlenmesine yol açar. Bununla birlikte alçalan eğim patlama dalgasının

genişleyerek sonunda zayıflamasına neden olur. Patlama dalgasına tesir eden diğer

faktörler arasında olay yerindeki ısı ve basınç, ısı değişiklikleri, mevsim, yükseklik,

nem, pus ve yağmur sayılabilir.

Basınç dalgasının iki belirgin aşaması vardır. Her iki aşamada da farklı oranlarda ve

sürelerde farklı basınçlar oluşur. Bu iki aşama pozitif ve negatif basınç dalgası olarak

adlandırılır.

Şekil 1–4, Pozitif ve Negatif Basınç Dalgalarının Aşamaları

1.5.1.1.1. Pozitif Basınç Dalgası

Patlama merkezinden itibaren yayılan ve bir müddet sonra gücünü kaybeden basınç

dalgası pozitif basınç dalgasıdır (Rhykerd ve ark. 1999). Pozitif basınç dalgası

patlama anında meydana gelir ve etrafındaki havayı iter.

14

Güçlü patlayıcılar ses dalgasından daha süratli yayılırlar. Bu süpersonik hız, “şok

cephesi” meydana getirir. Şok cephesi, pozitif basınç dalgasının en önde ilerleyen

bölümüdür. Pozitif basınç dalgası, yüksek güçlü patlayıcıların infilakında ortaya

çıkan etkilerden en güçlüsü ve tahrip edici etkisi en yüksek olanıdır.

1.5.1.1.2. Negatif Basınç Dalgası Negatif basınç dalgası pozitıf basınç dalgasının sona ermesini müteakip oluşur.

Pozitif basınç dalgası ile sıkıştırılan ve yerinden itilen havanın oluşan boşluğa geri

dönmesi sonucunda meydana gelerek kısmi bir vakum etkisi yaratır.

Pozitif basınç dalgasının yarattığı boşluğun hava akımı ile tekrar dolarak yer

değiştirmesi olayı olarak da ifade edebileceğimiz negatif basınç dalgasının gücü daha

azdır. Fakat pozitif basınç dalgasından daha uzun sürer.

Ayrıca, negatif basınç dalgası pozitif basınç dalgasının etrafa fırlattığı cisimleri

patlama merkezine doğru emme kabiliyetine sahiptir. Yerinden itilen havanın içe

yani, patlama merkezine doğru gitmesi nedeniyle de yolu üzerindeki nesneler tahrip

olacaktır.

1.5.2. Odak Etkisi

Basınç dalgalarının biçimleri, doğal veya suni engeller, atmosferdeki ısı tabakaları

gibi yansıdıkları yüzeyler nedeniyle, bozulabilir, eğilebilir, istikametlerinden

ayrılarak patlama basıncının güçlenmesine sebep olabilirler. Bu tip olaylar patlama

basıncının anormal mesafelere kadar ulaşmalarına yol açar.

15

Alçak seviyedeki (yüzeye yakın) sıcak ve soğuk hava tabakaları önemli miktarda

odaklaşmaya yol açabilir ve şiddetli basıncın aşağıya doğru yönelmesine neden

olabilir.

1.5.3. Isı Etkisi

Isı etkisi patlamanın neden olduğu ısıyla ilgilidir ve büyük ölçüde, patlatılan

maddeye bağlıdır. Patlama merkezindeki sıcaklığın 3000–4000 C º dereceye kadar

çıkması şaşırtıcı değildir ve burada oluşan sıcak metal parçaları etrafta yangın

çıkarabilir.

Genellikle düşük hızlı patlayıcıların yakıcı etkisi yüksek hızlı patlayıcıdan daha uzun

sürelidir. Bununla birlikte yüksek hızlı patlayıcı çok daha yüksek fakat çok kısa

süreli bir ısı yaratacaktır. Isı etkileri genellikle patlama etkileri içinde en az zarara

neden olanıdır. Patlama bölgesinde çabuk tutuşan yanıcı maddeler bulunmuyorsa ısı

etkisi normal koşullarda büyük önem taşımaz. Buna yakıt-hava karışımlarının

kullanıldığı durumlar istisna teşkil eder.

1.5.4. Parça Etkisi

Patlayıcı madde infilak ettiğinde meydana gelen basınç tesiri ile dış kap parçalanarak

veya yırtılarak fotoğraf 1–11’de görüldüğü gibi patlama noktasından 360 dereceyle

ve büyük bir hızla çevreye yayılacaktır. Patlama sonrasında meydana çıkan enerjinin

yarısına yakın bir bölümü dış kabın parçalanması ve bu parçaların çevreye

fırlatılmasında kullanılmaktadır. Parça etkisi genellikle insanlar ile hafif zırhlı

araçları etkisiz hale getirmek için mühimmatlarda kullanılmaktadır.

16

Fotoğraf 1–11, Parça Tesiri

Basit bir parça tesirli bomba, patlayıcı maddenin metal boru gibi parçalayabileceği

bir kabın içine konulmasıyla elde edilebilmektedir. Patlatılan madde içine koyulduğu

kabı parçalar ve kullanılan patlayıcı maddenin cinsine göre, yüksek hızla fırlayan

parçalar kendi istikametlerinde ilerler ve çok uzak mesafelerde bile yaralanma ve

ölümlere sebep olabilirler.

Fotoğraf 1–12, Parça Tesirli Bombalar

Bombalarda parça etkisini arttırmak amacıyla fotoğraf 1-12’deki gibi bilye, çivi

benzeri “şarapnel” olarak adlandırılan metal cisimlerde kullanılabilmektedir.

17

1.5.5. Miznay Schardin Etkisi

Miznay Schardin Etkisi; Kinetik enerji ve basınç etkisinin birleşimidir. Şekil 1–5’te

görüldüğü gibi yüksek hızlı patlayıcının üzerine bir iç bükey veya düz metal plaka

yerleştirimek suretiyle infilak ettirilmesi halinde, çelik plaka patlama basıncının

etkisiyle şekil değiştirirek mermi hızında harekete geçer. Bu levha umumiyetle esnek

ve yumuşak çelikten yapılmıştır. Patlayıcıların bu etkisinden çoğunlukla anti-tank

mayınlarında tankların zırhını delmek amacıyla faydalanılmaktadır.

Metal çelik levha (konkav)

Plastik patlayıcı Çelik plakanın yüksek

basınçta oluşan son durumu

Ateşleme noktası Patlama sonrası ilk durum

Şekil 1–5, Miznay Schardin Etkisinin Oluşumu (Seyhan, 2003).

1.5.6. Parça Koparma, Fırlatma Etkisi (Spalling)

Delmeden çok, şok dalgası vasıtası ile zırha zarar verilmesidir. Plastik patlayıcı

dolgu maddesi taşıyan ve kalın cidarlı mühimmatlarda olduğu gibi, mühimmatın

hedefe çarparak infilak etmesiyle oluşan şok dalgalarının zırhı etkileyerek, zırhın

diğer tarafından parça koparması bu prensibe dayanır. Şekil 1-6’da parça koparma

etkisi gösterilmektedir.

18

Fırlayan metal

Çelik zırh

Patlayıcı

madde Şekil 1–6, Parça Koparma Etkisi (Seyhan, 2003).

1.5.7. Krater ve Oyuk (Kamuflet) Etkisi

Yüzeydeki bir patlamada enerjinin bir kısmı, yerde çukur açılması ve toprak şoku

yaratılması suretiyle harcanır. Toprakta şok dalgası oluşurken enerjinin bir kısmı da

atmosfere yansır. Yüzeye harcanacak enerji miktarı ise yüzeyin özelliklerine bağlı

olarak değişir.

Şekil 1–7, Krater (a) ve Kamuflet (b)

Bir patlayıcı madde toprağa gömülüp patlar ise topraktaki en az dirençli olan

kısımdan itibaren bir toprak hareketi meydana getirir. Şekil 1-6’da görüldüğü gibi

toprakta meydana gelen bu açılmaya krater adı verilir. Ancak üzerindeki toprağı

atamayacağı kadar derinde patlatıldığında patlamanın etkisi yüzeye ulaşamayıp

19

toprak altında kalır ve içi karbondioksit dolu kraterler oluşturur. Bu dışarı açılmayan

kraterlere ise oyuk (kamuflet) ismi verilir.

1.5.8. Patlayıcıların Şekillendirilmiş Boşluklu Dolgu (Munroe/Shaped Charge)

Etkisi

Patlayıcı maddelerin infilakı neticesinde oluşan basınç ve açığa çıkan enerjiyi belli

bir yöne veya yüzeye yönlendirmek amacıyla patlayıcılar belli kural ve tekniklerle

şekillendirilebilirler.

Eğer bir açı yapacak şekilde iki patlayıcı yüzey bir araya getirilir ve bu iki patlayıcı

aynı anda infilak ettirilirse her iki patlayıcı yüzeyde meydana gelen basınç ve yüksek

ısı patlayıcı yüzeylerin birbirleriyle yaptıkları açının açıortayı doğrultusunda bir etki

meydana getirir.

Burada maksat patlayıcı maddeden elde edilen gücün büyük bölümünün belli bir

noktada toplanmasıdır. Bunun sonucunda, patlayıcı madde uygun olarak kesilerek

biçimlendirilmesi durumunda yönlenmiş bir enerji odağı yaratılabilir. Bu şekilde

hazırlanmış bir patlayıcı madde şekillendirilmemiş aynı kütledeki patlayıcıdan daha

büyük bir etki yaratabilir. Bu etki “Patlayıcıların Şekillendirilmiş Boşluklu Dolgu

Etkisi (Munroe/Shaped Charge)” olarak adlandırılır (Walters, 1998).

1.5.8.1. Munroe/Shaped Charge Etkisinin Tarihi Gelişimi Dr. Charles Munroe 1880’li yılların başında Rhode adasındaki Newport Deniz

Kuvvetleri Torpido Araştırma İstasyonunda üzerinde üretici firmanın seri numarası

kazınmış olan ve torpido harp başlığında kullanılması planlanan patlayıcı madde

kalıbını çelik bir plaka üzerine bitişik şekilde, harflerin yazılı olduğu yüzeyin ters

20

tarafından ateşleyerek patlatmış ve harflerin çelik plaka üzerine geçtiğini görmüştür

(Hagan, 2002).

Ayrıca yine ilk boşluklu patlayıcı madde kabı Munroe tarafından icad edilmiştir. Bu

kap ince cidarlı bir teneke konserve kutusu ile kutunun etrafına ve üzerine bağlanmış

dinamit kalıplarından oluşmaktaydı. Teneke kap, açık ucu çelik plakayı gösterecek

şekilde yerleştirilerek plakada delik açmak amacıyla kullanılmıştı.

Patlayıcı maddelerin bu özelliği Amerika ve İngiltere’de Munroe etkisi olarak

bilinirken Avrupa’da modern boşluklu patlayıcı madde kaplarının gerçek mucidi

olarak kabul edilen von Foester veya Neumann etkisi olarak adlandırılmaktadır

(Walters, 2003).

Bazı kaynaklarda ilk olarak Munroe tarafından keşfedilen patlayıcıların bu etkisinin

aslında ilk defa maden mühendisleri tarafından 1792 yılında farkedildiğine ilişkin

bilgiler mevcuttur.

Boşluklu patlayıcı maddelerin sağladığı üstün kesme ve delme özelliği çok uzun bir

süredir bilinmesine rağmen bu buluş, hem askeri hem de sivil çevreler tarafından

uzun süre ihmal edilmiştir. Boşluklu patlayıcı madde kaplarının gelişiminin 1935–

1939 yıllarında; daha etkili anti tank silahlarına olan ihtiyaçtan dolayı gerçekleştiği

söylenebilir (Roman, 2004).

İsviçre ordusunda makineli tüfek nişancısı olarak görev yapmış olan kimya

mühendisi Henry Mohaupt, 2.Dünya Savaşı için hazırlanmakta olan ordudaki anti-

tank silahlarının yetersizliğini farketmiş ve Zürih’te kurduğu laboratuarında anti-tank

silahlarını daha etkin hale getirmek için çalışmaya başlamıştır.

21

Mohaupt çalışmalarında konik şeklinde boşluklu patlayıcılarla çalışmış ve ilk defa

konik boşluğu çelik metalle hizalayarak (kaplayarak) ve şekil 1–8’ de görüldüğü gibi

hedeften belli bir uzaklıkta patlatarak hedefte patlayıcı madde kabındaki koniğin

çapından daha derin bir krater oluştuğunu fark etmiştir (Douglas, 1990).

Hedef Çelik Plaka

Krater

Hizalama (Kaplama) Malzemesi

Konik Boşluk

Plastik Patlayıcı Madde

Şekil 1–8, Konik Şekli Verilmiş ve Hizalanmış Patlayıcıların Hedefteki Delme Etkisi (Miller, 2003).

İsviçre ve Fransa’da konuya karşı yaratılan ilgiden sonra, İngiliz ve Fransızlar

Mohaupt’un yardımıyla kendi araştırma programlarını başlatmıştır. Fransızlar bu

gizli çalışmalarını belli şartlarla Amerika Birleşik Devletleriyle paylaşmıştır.

Gerçek savaşın 10 Mayıs 1940’ta başlamasından sonra Mohaupt Birleşik Devletlere

çağrılmış, Ekim 1940’ta Amerika’ya gelerek Bazuka projesinin yönetimine

geçmiştir. Bu program, başlangıçta oldukça şüpheci davranan Amerikan

Ordudonatım bölümünün, Mohaupt’un araştırmalarının önemini anlamasından sonra

ancak 4 Mayıs 1941’de birinci öncelikli proje konumuna gelmiştir.

22

Mohaupt yabancı uyruklu olması nedeniyle daha sonra programın dışına çıkarılarak,

proje hakkında tavsiyelerde bulunduğu danışman konumunda çalışmaya başlamıştır.

Mohaupt’un çalışmaları sayesinde bazuka piyade askerlerine tankları durdurma

kabiliyeti sağlamış ve savaşta ilk olarak Kuzey Afrika bölgesinde kullanılmıştır

(Douglas, 1990).

1.5.8.2. Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Boşluklu patlayıcı madde kapları, patlayıcı maddelerin doğasında bulunan kimyasal

enerjinin belli bir yüzeyde yoğunlaştırılması suretiyle jet etkisi yaratılarak

etkinliğinin ve performansının arttırılması, bu sayede sert cisimlerin delinmesi ve

kesilmesi işlemlerinde kullanılmak amacıyla özel tasarlanmış kaplardır. Bu kaplar

patlayıcı madde kalıbının bir ucuna simetrik ve geometrik şekil verilerek boşluk elde

edilmesiyle ve kalıbın diğer ucuna bir fünye takılmasıyla oluşturulan düzeneklerdir.

Bu simetrik şekiller sayesinde yoğunlaşarak belli bir bölgede odaklanan patlama

enerjisi bu bölgede büyük bir yönlendirilmiş kuvvet oluşturur. Bu yoğun haldeki

enerji metal bir plakaya doğrultulduğunda, şekillendirilmemiş aynı büyüklükteki ve

hatta daha büyük bir patlayıcı madde kalıbının aynı metal plaka üzerinde

oluşturacağı delme veya kesme etkisinden daha büyük ve derin bir etki oluşturur

(Walters, 2003).

Patlayıcı madde kaplarında şekilli boşluk olarak dairesel, konik, elips, lale,

ikizkenarlı koni, piramit ve buna benzer simetrik şekiller kullanılabilir.

Boşluklu patlayıcı madde kaplarının performansı üzerinde önemli rol oynayan

özellikler arasında ayak mesafesi, kullanılan patlayıcı maddenin cinsi ve şekillenmiş

boşluk açısını en önde gelen özellikler olarak sayabiliriz.

23

1.5.8.2.1. Ayak Mesafesi (Stand Off)

Boşluklu patlayıcı madde kabının tabanı ile hedef arasındaki serbest hava

boşluğudur. Kap hedef yüzey üzerine yerleştirildiğinde kaba doldurulan patlayıcının

kaplandığı (hizalama) malzeme ile kesilmesi veya delinmesi istenen hedef yüzey

arasındaki mesafe ayak mesafesi olarak adlandırılmaktadır.

Bu alan jetin oluşmasına izin vermek için gereklidir ve bu alanda bulunacak en ufak

engel teşkil edici madde jetin hedefe nüfuz etmesini önemli ölçüde etkileyecektir

(Walters, 2003).

1.5.8.2.2. Patlayıcı Maddenin Cinsi

Boşluklu patlayıcı madde kaplarında kullanılan patlayıcı madde; yüksek infilak

süratine sahip, girdiği kabın şeklini alacak, döküme uygun ve hava boşluğu

bırakmayacak yapıda olmalıdır. Bu amaçla genellikle C3, C4, RDX, Comp B,

Pentolit ve HBX-1 gibi yüksek infilaklı plastik patlayıcı maddelerin kullanılması

tercih edilir (Walters, 2003).

1.5.8.2.3. Şekillenmiş Boşluk Açısı

Boşluklu patlayıcı madde kabının patlatılması sonucu oluşan şok dalgalarını bir tek

noktaya odaklanarak jet formuna dönüşmesini sağlayan simetrik geometrik boşluğun

tepe açısıdır. Patlayıcı madde dolgusunun kabın simetrik merkezi ile bir eksen teşkil

etmesi jetin performansı için son derece önemlidir.

24

1.5.8.3. Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı Çeşitleri

Boşluklu patlayıcı madde kaplarını imal ediliş tekniğine göre fabrikasyon ve el

yapımı olmak üzere ikiye ayırabiliriz.

1.5.8.3.1. Fabrikasyon dolgulu boşluklu patlayıcı madde kapları

Ayak mesafeleri fabrikasyon olarak ayarlanmış, malzeme özellikleri ve ölçüleri

standart olarak imal edilmiş boşluklu patlayıcı madde kaplarıdır. Patlayıcı madde,

kaplara fabrikasyon olarak doldurulmuş veya sonradan elle doldurulacak şekilde

ayarlanmış olabilir. Şekillenmiş boşluğun geometrik şekline ve kullanım maksadına

göre çeşitli tipleri mevcuttur.

1.5.8.3.1.1. Kesme Maksatlı Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları Delme etkisinden daha çok kesici etkisi olan, uzun ve hat şeklinde kesilmesi istenen

metal cisimlerin emniyetli şekilde uzaktan müdahaleyle hızlı ve güvenli biçimde

kesilmesinde kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı madde kaplarıdır. Fotoğraf 1-13’

de görüldüğü gibi çeşitli tipleri mevcuttur (AET Ürün Katoloğu,2005).

Fotoğraf 1–13, Doğrusal Boşluklu Fabrikasyon Patlayıcı Madde Kapları

Foto 1–14’te görülen patlayıcı madde kapları 200 m derinliğe kadar su altında

yapılan kesme işlemlerinde kullanılmak amacıyla tasarlanmıştır. Tek tarafı ile 75 mm

25

kalınlığa kadar çelik plakaların, çift taraflı olarak 150 mm kalınlığa kadar çelik

halatların kesilmesinde kullanılabilirler (AET Ürün Katoloğu,2005).

Fotoğraf 1–14, Su Altında Kullanılmak İçin Dizayn Edilmiş Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Fotoğraf 1–15’te görülen ve ‘Hayrick’ olarak da bilinen bu kaplar uç uca eklenerek

geniş çelik boruların etrafına yerleştirilebimekte ve kesme işlemlerinde

kullanılabilmektedir (Miller, 2003).

Stand Off Ayakları Açık

Stand Off Ayakları Kapalı

Fotoğraf 1–15, Kutu (Boxed) Tipi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

26

1.5.8.3.1.2. Bükülebilir Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları Fotoğraf 1–16’da örneği görülen taşıyıcıların kesme maksatlı doğrusal boşluklu

patlayıcı madde kaplarından tek farkları elastik yapıda bükülebilir özellikte

olmalarıdır. Ağaç makara etrafına sarılmış olarak taşınabilirler. İçleri ‘V’ şeklinde

yüksek infilaklı plastik patlayıcı kristalleri ile doludur (Miller, 2003).

Fotoğraf 1–16, Bükülebilir Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları (FLSC–Flexible Linear Shaped Charge)

Plastik Patlayıcı

1.5.8.3.1.3. Delme Amaçlı Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları Şekillenmiş boşluğu konik, yarıküresel, piramit gibi simetrik şekillerde yapılmış olan

bu kaplar sert yüzeyleri delme amacıyla kullanılmak için tasarlanmışlardır.

Fotoğraf 1–17’deki HSC 300 model yarı küresel kap kuyu açma ve köprü yapım

çalışmalarında normal tahrip metotlarının yetersiz kaldığı durumlar için

tasarlanmıştır. 300mm çapında, 23 kg ağırlığında, 14.2kg RDX/TNT karışımı içeren,

küresel boşluğu ince çelikle kaplanmış (hizalama), optimum ayak mesafesi 1.2 to 1.8

m arasında olan, hedefteki krater derinliği hedef malzemenin cinsine göre 600mm-

2400mm arasında değişen yarı küresel boşluklu bir patlayıcı madde kabıdır (AET

Ürün Katoloğu, 2005).

27

Fotoğraf 1–17, HSC 300, Yarı Küresel (Hemispherical)

Fotoğraf 1–18’deki CDS 150 model kabın konik boşluğu ince çelik malzemeyle

hizalanmıştır. 150 mm çapında, 3 adet portatif ayak sayesinde 145 mm ayak mesafesi

olan, 3.1 kg yüksek infilaklı patlayıcı madde ile doldurulmuş toplam ağırlığı 4.9 kg

olan, delme amaçlı tasarlanmış konik boşluklu bir patlayıcı madde kabıdır. Yaklaşık

olarak yumuşak çelikte 250 mm, sert kayalarda (granit) 380 mm, betonda 760 mm,

yumuşak kayada 910mm delme etkisi vardır (AET Ürün Katoloğu, 2005).

Fotoğraf 1–18, CDS 150, Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Çelik Plaka Üzerindeki Uygulaması

Fotoğraf 1–19’daki M2A3 konik boşluklu patlayıcı madde kabı ve fotoğraf 1–

20’deki Dik Açılı Konik Boşluklu kap güçlendirilmiş beton veya zırhlı yüzeylerde

delik açmada kullanılır. Ayak mesafeleri fabrikasyon olarak ayarlanmıştır. Yığın

patlayıcıların imhasında da kullanılırlar. Fabrikasyon olarak doldurulan kaplarda

konik boşluğu kapayan cam, çelik kaplama malzemesine göre daha ince olmasına

rağmen daha yüksek oranda delik açılmasını sağlar (AET Ürün Katoloğu, 2005).

28

Fotoğraf 1–19, M2 A3, Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

Fotoğraf 1–20, FC 160,Dik Açılı Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı 1.5.8.3.1.4. Elle Doldurulabilir Tip Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Bu tip boşluklu patlayıcı madde kaplarının şekilleri ve ölçüleri standart olarak

ayarlanmış ve fabrikasyon olarak yapılmış olup, patlayıcı madde sonradan el ile

doldurulur. Genellikle fotoğraf 1-21’deki gibi konik veya şekil 1-9’daki gibi doğrusal

açılı tipleri kullanılmakta olup dolgu maddesi olarak C3 ve C4 gibi plastik

patlayıcılar kullanılır.

29

Kabın içine plastik patlayıcı doldurulunca kendi şeklini alacak şekilde yapılmıştır.

Plastik patlayıcı, elle veya tahta kürekle, dikkatlice sıkıştırılarak kaba doldurulur ve

düzgün bir infilak için kap içinde boşluk bırakılmamasına dikkat edilir.

Fotoğraf 1–21, Konik Boşluklu Sonradan Doldurulabilir Patlayıcı Madde Kabı

Fotoğraf 1–21’deki konik boşluklu kaplar patlamamış roketlerin ve mermilerin

imhasında, mayınlara karşı, zırhlı yüzeylerde veya sert betonlarda, toprağa gömülü

mühimmatları alçak infilak ile imha ettirmek amacıyla kullanılırlar. Hedef yüzeyde

yaklaşık kendi eksenleri kadar delik açarlar. Doldurulan kap, elektrikli veya mekanik

olarak ateşlenir. Fünye kaba doldurulan patlayıcının üst kısmına, tam ortaya gelecek

şekilde yerleştirilmelidir. Üç adet tel ayak sayesinde hedef yüzeyle arasındaki ayak

mesafesi ayarlanabiir.

Şekil 1–9, Elle Doldurulan Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

30

1.5.8.3.2. El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Şekil 1-10’da görüldüğü gibi simetrik bir boşluğa sahip şişe ve bardak gibi cisimler

veya simetrik bir boşluk oluşturulabilecek konserve kutusu benzeri malzemelerin

içerisine plastik patlayıcı doldurarak ve bir ucuna fünye takılarak el yapımı boşluklu

patlayıcı madde kapları yapılabilmektedir.

Şekil 1–10, Şarap Şişesi ve Konserve Kutusundan yapılmış El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

Plastik Patlayıcı

Plastik Patlayıcı

İki Tarafı Açık Konserve Kutusu

Metal Hizalayıcı ve Konik Boşluk

Şerit Patlayı

Plastik Patlayıcı

Ayak Mesafesi (Stand off)

Konik Stand off Mesafesi

Tahtadan Stand off Ayakları

Fünye

Çelik Veya Aluminyum Hizalayıcı

Perçin

Şarap Şişesi

Fünye

Saniyeli Fitil

Fotoğraf 1-22’de görüldüğü gibi plastik bir huninin dış kısmına infilaklı fitil (kortex)

sarılarak izole bantla sabitlenir ve içi PETN tipi patlayıcı dolu infilaklı fitilin uç

kısmı üç boğum yapılarak elektrikli kapsülle irtibatlandırılmak suretiyle el yapımı bir

konik boşluklu patlayıcı madde kabı elde edilebilir.

Fotoğraf 1–22, Huni ve İnfilaklı Fitille Yapılmış El Yapımı Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

31

1.5.8.4. Kaplama (Hizalama) Malzemesi

Boşluklu patlayıcı madde kabının şekillendirilmiş tarafındaki patlayıcı maddenin

üzeri şekil 1-11’deki gibi birkaç milimetrelik metal veya cam gibi ince bir

malzemeyle kaplanarak hizalanır. Kabın ateşlenmesi neticesi bu kaplama malzemesi

yüksek basınç etkisiyle bozunuma uğrayarak jet formuna dönüşür.

PATLAYICI

Hizalama Malzemesi

Şekil 1–11, Kaplama (Hizalama) Malzemesi, (Roman, 2004).

1.5.8.5. Jet Nedir?

Boşluklu patlayıcı maddelerin üzerinde hizalama (kaplama) maddesi olarak

kullanılan malzemeler, kapta kullanılan patlayıcı maddenin tipine bağlı olarak, hızı 8

km/sn civarındaki patlama basıncının etkisiyle yüksek bir gerilime maruz kalır ve

şekil 1-12’de görüldüğü gibi ileri doğru hareketlenerek uzun, ince, esnek ve akışkan

bir forma dönüşür (Walters,W., 2003).

Şekil 1–12, Kaplama Malzemesinin Jet Formuna Dönüşümü, (Roman, 2004).

32

Oluşan bu enerji hüzmesine JET ismi verilir ve jet önüne çıkan sert engelleri kolayca

delebilir. Bu sayede, jet etkisinden faydalanılarak kullanılan patlayıcı madde

miktarından tasarruf edilmiş olur. Jetin uç kısmındaki parçaların hızı 12 km/sn

üzerine çıkabilir (C.J.Poole, 2004).

Jetin taşıdığı yüksek basınç sayesinde hedef metal üzerinde oldukça derin kesme ve

delme etkisi elde edilir. Jetin oluşumu teorik olarak çok iyi anlaşılmış olmakla

birlikte, taşıdığı yüksek enerji ve hız nedeniyle yapılan deneylerin gözlenmesi ve

modelleme çalışmaları son derece güçtür. Fotoğraf 1-23’de konik boşluklu bir

patlayıcı madde kabının oluşturduğu jetin röntgen görüntüsü görülmektedir.

Fotoğraf 1–23, Jetin Oluşumunu Simule Eden Röntgen Görüntüsü, (Walter, 1998). 1.5.8.5.1. Jet Nasıl Oluşur? Patlayıcı madde kabının simetrik ekseni istikametinde bir ucundan ve tek bir

noktadan yapılan ateşlemeyle birlikte oluşan patlama şoku dalgaları patlamanın

başlatıldığı noktadan 360º dairesel olarak her yöne doğru yayılarak ilerler. Fotoğraf

1-24’de “V” şeklindeki boşluklu patlayıcı madde kabının ateşlenmesi sonucu oluşan

patlama dalgasının ilerlemesi ve kaplama malzemesinin jet formuna dönüşümünün

başlangıcı görülmektedir (Miller, 2003).

33

Fotoğraf 1–24, Konik açılı bir patlayıcı madde dolgu kabında infilak dalgasının yayılması

Patlama şokunun oluşturduğu bu yüksek basınç dalgası şekillendirilmiş boşluk

üzerindeki kaplama (hizalama) malzemesine çarparak onu sıkıştırır ve şekil 1-

13’deki gibi kaplama malzemesi yüksek basıncın etkisiyle parçalanarak harekete

geçer.

34

Taşıyıcı Kap

Ana Dolgu

Başlatıcı

(c) Şok dalgası hizalama malzemesini yıkarak ilerler ve jeti oluşturmaya başlar

(f) Jet hedefi deler ve kesit oluşumu tamamlanır

(b) Şok dalgası hizalama malzemesine yaklaşır

(d) Jet hedef yüzeyine yaklaşır

(e) Jet etkisi hedefe ulaşarak kesmeye başlar

Hizalama Malzemesi Konik Boşluk

Şekil 1–13, Konik Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarında Jetin Oluşum Safhaları

Bu parçalanma esnasında, boşluklu patlayıcı madde kabında kullanılan hizalama

(kaplama) malzemesi çok ani ve şiddetli bir şekilde 104 – 108 gibi gerilim

seviyelerinde, mikro saniyelerle ifade edilen çok kısa zamanlarda bozunuma uğrar

(Walters, 2003).

Bu anlık sürelerde erişilen maksimum gerilim seviyelerinde oluşan bozunum

esnasında çok büyük miktarlarda hidrostatik basınçlar ortaya çıkar.

Fotoğraf 1-25 konik boşluklu patlayıcı madde kabının patlama öncesindeki halini ve

patlama sonrası kaplama malzemesinin bozularak jet formuna dönüşmesini gösteren

röntgen görüntüsüdür.

35

Fotoğraf 1-25, Jetin Röntgen Görüntüsü, A) Ateşleme Öncesi B) Ateşleme sonrası kaplama malzemesinin

bozularak Jet formunu alması,(Lambert, 2001).

Simetrik eksendeki kaplama malzemesinin çökerek bozulması bu kaplama

malzemesinin bir kısmının 10 km/saniye üzerine çıkabilen yüksek hızla hareket eden

jet formuna dönüşmesine neden olur. Fotoğraf 1-26’daki röntgen fotoğrafında jetin

havadaki uçuşu görülmektedir (Walters, 2003).

Fotoğraf 1–26, Jetin Uçuşunu Gösteren Röntgen Görüntüsü, (Miller, 2003).

Kaplama malzemesi, patlayıcı madde kabının ateşlenme istikametinde öncelikle

simetrik boşluk açısının tepe noktasından bozularak aşamalı olarak yıkılmaya başlar.

Jet formuna dönüşen kaplama malzemesi, arka tarafı daha yoğun ve büyük olan,

havuç adı da verilen yoğun bir kama şeklini alarak öne doğru fışkırarak akmaya

başlar (Şekil 1-14).

36

Uç

Bakır Jet Parçaları

Kama

Bakır Hizalama

Patlayıcı Madde

Şekil 1–14, Kaplama Malzemesinin Kama Halini Alması, (HAGAN, 2002).

Kamanın geri kısmındaki parçalar uç tarafındakilere oranla daha düşük yaklaşık 1

km/saniye civarındaki hızlarla hareket eder. Kama oluşan jet kütlesinin %80-85’lik

bir bölümünü oluşturur. Hizalama malzemesinin bozulması esnasında oluşan basınç

kaplama malzemesinin metal mukavemetinin çok üzerine çıkar ve bu sebeple

kaplama malzemesi akışkan ve sıkıştırılamaz bir sıvı gibi davranış gösterir (Walters,

2003).

Jet, hızındaki ivme nedeniyle, sütunlara parçalanana kadar uzamaya devam eder.

Jetin kırılması veya parçalanması hedefe nüfuz etmesi sırasında meydana gelir.

Fotoğraf 1-27’deki röntgen fotoğrafı jetin hedefe nüfuzunu göstermektedir.

Fotoğraf 1–27, Jetin Hedefe Nufuz Etmesini Gösteren Röntgen Görüntüsü, (Miller,S.,2003)

37

Jetin uzamasıyla ortaya çıkan parçalar daha fazla düzenli olarak hareket edemedikleri

ve genellikle oluşan kraterin duvarlarına çarparak kayboldukları için jetin hedefte

oluşturduğu krater derinliğini arttırıcı herhangi bir katkı sağlayamazlar.

Bu sebeple jetin komple uzunluğunun hedefte oluşturduğu krater derinliğini arttırıcı

herhangi bir katkısı yoktur, çünkü jetin kama tarafındaki parçalar kraterin dibine hiç

ulaşamazlar.

Jet uçuşu esnasında gerilerek uzadığı için boşluklu patlayıcı madde kabı ile hedef

arasında ayak mesafesinin olması jetin performansını arttırır. Ayak mesafesinin

gereğinden fazla arttırılması jetin daha fazla parçalanmasına neden olacağından jetin

delme veya kesme performansı üzerinde olumsuz etki yaratır (Walters, 2003).

1.5.8.5.2. Jetin Hedefte Gösterdiği Özellikler

Üzeri metal plakayla kaplı boşluklu patlayıcı madde kabının oluşturduğu yüksek

enerjili jet, üzeri metal ile kaplı olmayan boşluklu patlayıcı madde kabının

oluşturduğu jetin hedef üzerinde açacağı kraterden daha derin bir krater oluşturur.

Bakır kaplama malzemesinin oluşturduğu jetin yüzey ısısı 500-600 C° civarındadır.

Jetin uç tarafındaki bölgesel sıcaklık ve gerilim değerleri daha yüksek olabilir.

Hedefe nüfuz aşaması 106_-107 gibi gerilim değerlerinde meydana gelir (Walters,

2003).

Şekil 1-15’de jetin hedefe nüfuzu esnasında ve yüksek basınç altında oluşan krater

içerisinde izlediği yol görülmektedir.

38

Esnek Bölge

Jet Statik Akışkan Bölge

Akışkan Bölge

Boşluk Krater

Hedef

Şekil 1–15, Jet ve Hedef Arasındaki Etkileşim (Roman, 2004)

Metal plaka üzerinde jet ve hedef arasındaki etkileşim sonucu oluşan krater, jetin

ısısından ziyade oluşan muazzam basınç sayesinde gerçekleşir.

Esasında, hedef metal plaka bir kütle değişimine uğramadan ve metal plakanın ön

yüzeyinde darbe veya buharlaşma ya da arka yüzeyinde herhangi bir parçalanma

olmaksızın, hedefteki metal plaka malzemesi kenarlara itilerek ve sıkıştırılarak krater

oluşturulur. Bu yüzden jet etkisine maruz bırakılmış bir metal plaka, ilk haline oranla

herhangi bir ağırlık değişimine uğramaz.

Hedefte 50-250 Gpa arasında oluşan hidrostatik tepe basınç değerleri müteakiben

ortalama 10 ile 20 Gpa’a kadar düşer (Roman, 2004). Şekil 1-16’da jetin hedef

üzerinde oluşturduğu yüksek gerilim bölgeleri görülmektedir.

39

Geriye Akış Yüksek Gerilim Bölgesi (50-250 Gpa) -Metaller için Yumuşama -Seramik ve Beton için Ufalanma

Delme HızıHedef (metal, seramik,beton) Şekil 1–16, Jetin Hedefte Gösterdiği Özellikler, (Roman, 2004).

1.5.8.5.3. Ayak Mesafesinin Jet Oluşumuna Etkisi

Boşluklu patlayıcı madde kabı hedefe bitişik patlatılmak yerine hedeften bir miktar

uzağa yerleştirildiğinde, hedef plakadaki krater derinliği artar. Boşluklu patlayıcı

madde kaplarının, kullanılan kaplama malzemesi ve kabın geometrik tasarımına

bağlı olarak değişen optimum bir ayak mesafeleri mevcuttur.

Bu sebeple oluşan jetin hedef yüzeye olan uçuşu esnasında mümkün olduğu kadar

bütün ve toplu şekilde kalmasını sağlayacak en uygun ayak mesafesinin bulunarak

kullanılması, boşluklu patlayıcı madde kaplarının kesme ve delme performansını

arttırması açısından son derece önemlidir (Walters, 2003).

1.5.8.6. Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Uygulama Alanları

Yüksek yoğunlukta ve yönlendirilmiş bir kuvvete ihtiyaç duyulan engellerin

delinmesi gibi durumlarda boşluklu patlayıcı madde kapları son derece kullanışlıdır.

40

Günümüzde petrol kuyularının açılması ve kuyu veriminin arttırılması, maden

ocaklarında büyük kaya kütlelerinin parçalanması, kutuplardaki çalışmalarda büyük

buz kütlelerinin kırılması, ağaçların kesilmesi gibi işler olmak üzere sivil

endüstrilerin yanı sıra; roket, füze ve torpido benzeri anti-tank mühimmatların

imalatı gibi askeri alanlarda zırh, beton, kaya gibi sert hedeflerin içerisine nüfuz

etmek amacıyla patlayıcıların Munreo etkisinden faydalanılmaktadır (Walters, 2003).

1.5.8.6.1. Petrol Endüstrisindeki Uygulaması

Boşluklu patlayıcı madde kapları petrol endüstrisinde çok çeşitli amaçlarla

kullanılmaktadır. Günümüzde patlayıcı maddelerin Munroe etkisinin en önemli

uygulama alanı petrol çıkarma faaliyetlerinde petrol kuyularının verimini arttırmak

amacıyla, sondaj kuyularının genişletilmesidir. Fotoğraf 1-28’de petrol kuyularında

kullanılan boşluklu patlayıcı madde kapları görülmaktedir.

Fotoğraf 1-28, Petrol Kuyularında Kullanılan Boşluklu Patlayıcı Kapları, (Core Laboratories, 2002).

Aslına bakılırsa petrol kuyuları günümüzde boşluklu patlayıcı madde kaplarının ana

kullanım alanı haline gelmiştir. Petrol üreticisi birçok firma tarafından her yıl

milyonlarca adet boşluklu patlayıcı madde kabı ateşlenmektedir. Petrol kuyularında

büyük çaplı patlayıcı madde kapları çeşitli jeolojik yeraltı şekillerini delerek petrolün

akış hızını arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Petrol, doğal gaz ve türevlerinin akış

hızının arttırılması, her bir km’sinin açılması için harcanacak milyonlarca dolarlık

41

maliyeti azaltacağı için oldukça gerekli ve önemli bir işlemdir. Şekil 1-17’de petrol

kuyusu içerisinde patlatılmış boşluklu patlayıcı madde kaplarının çalışma şekli

görülmektedir.

Şekil 1–17, Petrol Kuyularının Jet Etkisi İle Genişletilmesi, (Core Laboratories, 2002).

Petrol kuyularındaki görevlerde kullanılan boşluklu patlayıcı madde kaplarının

tasarımı, kuyulardaki kısıtlı alan, kısa ayak mesafesi, birden fazla kabın birlikte

kullanılması esnasında birbirlerini etkilememeleri zorunluluğu, ortaya çıkan

artıkların kontrolü ve kuyulardaki diğer çevresel kısıtlamalar nedeniyle son derece

karışık ve zor bir işlemdir (Walters, 2003).

1.5.8.6.2. Askeri Alandaki Uygulamaları

Boşluklu patlayıcı madde kaplarında kullanılan Munroe prensibi torpidolar, füzeler,

HEAT tipi anti tank mermiler ve değişik silahlardan atılan çok sayıda mühimmat

tipinde uygulanmaktadır. Şekil 1-18’de anti-tank mühimmatının harp başındaki

boşluklu patlayıcı madde ve mühimmatın hedefe çarpmasından sonra zırhı nasıl

deldiği görülmektedir.

42

Patlayıcı

Şekillendirilmiş Patlayıcı Dolgu

Harpbaşı Konisi

Çelik Levha Gaz ve Metal

Parçalarından oluşan Jet

Bileşke İnfilak Kuvveti

İnfilak Kuvvetleri

Başlık

Şekillendirilmiş Harpbaşı

Patlayıcı

Şekil 1–18, Anti Tank Mermilerde Konik Boşluklu Harp Başı, (Hofbauer, 1998).

Anti-tank mermiler, patlayıcının tesiri ile oluşan enerjiyi ve sıcak gazları

yönlendirerek JET etkisi yaratmak amacı ile tasarlanmış boşluklu patlayıcı madde

dolgulu özel gövdeye sahiptir. Bu tip mermiler boşluklu patlayıcı madde prensibi ile

zırh delme amacıyla tasarlanmışlardır.(Şekil 1-19)

Şekil 1–19, Bunkerfaust Anti-tank Tüfek Bombası, (Steinmann, 2004).

Askeri hedefler; zırhlar, yeraltı sığınakları, beton ve doğal mevziiler ve araçlardır.

Uçak ve diğer hava araçlarına, deniz altındaki hedeflere karşı da bu kapları

kullanmak mümkündür. Denizaltıların kullandığı torpidolar aslında su altında

çalışmak üzere tasarlanmış boşluklu patlayıcı madde taşıyıcılarıdır.

Bilinen en büyük boşluklu patlayıcı madde kabı almanların Mistel adını verdiği ve

büyük savaş uçaklarına monte ederek kullandıkları uçak bombasıdır. Bu bombanın

43

çapı 2 metre, komple ağırlığı 3.500 kg, içinde kullanılan patlayıcının net ağırlığı

1.720 kg olup harp başı geniş açılı konik şeklinde, boşluklu patlayıcı madde dolgusu

şeklinde tasarlanmıştır. Almanlar bu bombayı 2.Dünya Savaşının sonlarına doğru

geliştirebildiğinden bombaların pek çoğu kullanılmadan ele geçirilmiştir. Japonlar da

Mistel’in daha küçük bir modelini savaş gemilerine karşı kamikaze uçaklarında

Sakura adıyla kullanmışlardır (Walters, 2003).

Ayrıca özellikle dönerek ilerleyen mermi harp başlarındaki boşluklu patlayıcı

maddede dönü özellikli kaplama malzemesi kullanılmaktadır. Namludan ateşlenen

mermiler havadaki uçuşları esnasında aerodinamik dengelerini sağlayabilmek için

dönerek ilerlerler. Oluşacak jetin doğru yönde yeterli hızda dönmesi boşluklu

patlayıcı maddenin imali esnasında yivli kaplama malzemesi kullanılarak veya

meteorolojik etkenlerden yararlanılarak sağlanabilir.

Boşluklu patlayıcı madde kaplarının bazen HEAT mermi olarak adlandırılması bazı

karışıklıklara sebep olabilmektedir. HEAT ısı ile ilgili bir kelime olmayıp (High

Explosive Anti Tank) “Yüksek İnfilaklı Anti Tank” kelimesinin kısaltmasıdır (Dante,

1985).

1.5.8.6.3. İmha Faaliyetlerindeki Uygulamaları

Boşluklu patlayıcı maddelerin başka bir uygulanma alanı da imha işlemleridir. İmha

hem askeri hem de endüstriyel alanda kullanılmakta olup, binalar, köprüler,

demiryolu, hava alanları ve diğer yapılar imha işlemlerinin uygulama alanları

arasındadır. Boşluklu patlayıcı prensibi tünel ve kuyu inşa işlerinde kayaların

kırılması, parçalanması ve çatlatılması amacıyla da kullanılmaktadır.

Boşluklu patlayıcı maddelerin bir diğer kullanım alanı imhalarda kullanılan tahrip

kapsülleri olmuş ve 1886 yılında Gustov Bloem iç tarafındaki patlayıcı madde

44

dolgusuna konik şekil vererek etkisini eksen boyunca arttırdığı bir tahrip kapsülüne

patent almıştır (Walters, 2003).

Mühimmat imhasında kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları,

mühimmatın dış kabını keserek ikinci bir müdahaleye gerek olmaksızın içerisindeki

ana dolgu patlayıcı maddesini tutuşturarak alçak infilak oluşturmak veya yakmak

amacıyla kullanılırlar (Fotoğraf 1–29). Bu kaplar mühimmatın emniyetli ve çevreye

mimnimum zarar verecek şekilde zararsız hale getirilerek imhası amacıyla

tasarlanmıştır.

Fotoğraf 1–29, ELC 300 Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Mühimmat İmhasındaki Kullanımı

Boşluklu patlayıcı madde kapları atılmış patlamamış, bubi tuzağı olduğundan

şüphelenilen ve yerinden hareket ettirilmeden zararsız hale getirilmesi gereken

mühimmatın tapasını, dokunmadan keserek mühimmat gövdesinden ayırmak

amacıyla da kullanılmaktadır (Fotoğraf 1-30). Bu amaçla değişik metotlar da

kullanılmaktadır fakat boşluklu patlayıcı madde kaplarının en büyük avantajı bu

işlem için mühimmatın etrafında alınacak emniyetli bölge sınırlarını minimuma

indirmesidir.

Fotoğraf 1–30, ESC38, Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabının Mühimmat Tapasının Kesilmesindeki

Kullanımı

45

1.5.8.6.4. Uzay Teknolojisindeki Uygulamaları

İnsanların çalışmalarının imkânsız olduğu yerlerde, roket ve uzay teknolojisi gibi

kesin ve doğru zamanlama gerektiren işlemlerde, füze ve uzay mekiklerindeki

ayırma ve emniyetli tahrip işlemlerinde patlayıcıların kesme etkisinden

faydalanılır.

1947 yılında Zwicky isimli bir bilim adamı boşluklu patlayıcı madde kaplarınının

yapay meteorlar oluşturulması amacıyla kullanılmasını önermiştir. Zwicky yüksek

hızlı boşluklu patlayıcı taşıyıcılarının V-2 roketine yüklenerek atmosfer dışına

fırlatılmasını ve bu şekilde yapay bir meteor elde edilerek, bakır, nikel veya başka

metallerden imal edilen boşluklu patlayıcı madde kabı kaplama malzemesinin

dünya atmosferine girişini ve hiper hızdaki jetin gözlenerek hipersonik ve

aerodinamik etkilerinin incelenebileceğini düşünmüştür (Walters, 2003).

1.5.8.6.5. Kesme Faaliyetlerindeki Uygulamaları

Patlama enerjisinden istifade ile patlayıcı madde kullanılarak yapılan kesme

işlemlerinde jetin kesme etkisinden ve patlama şokunun yüzeylerde oluşturduğu

çatlatma etkisinden yararlanılır. Fotoğraf 1-31 ve 1-32’de boşluklu patlayıcı

madde kapları ile üzerinde kesilmiş metal örnekleri görülmektedir.


46

Fotoğraf 1–32, Metal Kesme İşlemlerinde Jetin Kesme Etkisinden Faydalanılması, (RFNC-VNIIEF, 2003).

Yüksek hızdaki jetin şoku hedef üzerinde hidrodinamik bir yüksek basınç bölgesi

oluşturur ve hedef malzeme suyun hortumla çamura tutulduğunda oluşturduğuna

benzer şekilde davranış gösterir. Kesme performansı oluşan jetin boyuna ve hedef

malzemenin yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Patlama şoku neticesinde hedef

malzemede çok ani gerilmeler oluşur ve malzemenin gerilme sınırının aşılması

sonucu çatlamalar meydana gelir. Bu şok dalgaları doğru şekilde yoğunlaştırılarak

yönlendirilebilirse istenen hatta bir kesit elde edilebilir.

V, W veya üçgen şeklinde doğrusal olarak tasarlanan boşluklu patlayıcı madde

kapları kesme tekniklerinde kullanılmaktadır. Bu tip kaplar şerit şeklinde jet

oluşturarak metalleri ve diğer maddeleri kesme işleminde kullanılırlar ve ticari

amaçlarla pek çok kaynaktan temin edilebilirler. Fotoğraf 1-33’de uçak bombası

üzerinde doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı kullanılarak elde edilen kesit

görülmektedir.

Fotoğraf 1–33, Uçak Bombası Gövdesinin Patlayıcı Madde Kabı İle Kesilerek Açılması

47

Kesme amaçlı tasarlanmış boşluklu patlayıcı madde kapları patlayıcı ile yapılan

ayırma işlemlerinde cıvata ve vidaların kesilmesi gibi müdahalelerde

kullanılmaktadır.

Patlayıcıların Munroe etkisi, jetin oluşumunun ve karakteristiğinin anlaşılmasına

bağlı olarak daha pek çok kesme, delme, parçalama ve diğer tahrip işlemlerinde

kullanılmaktadır.

1.5.8.7. Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları Üzerinde Devam Eden

Araştırmalar

Birçok ülkenin savunma birimleri tarafından özel boşluklu patlayıcı madde

kaplarıyla ilgili uygulamalara yönelik pek çok çalışma yürütülmektedir. Bu

çalışmalarda kullanılan patlayıcının; cinsi, içine koyulacağı kabın geometrik şekli,

doldurulma ve ateşleme metodu, birden fazla tipteki patlayıcının birlikte kullanımı,

değişik ayak mesafeleri üzerinde çalışılmakta ve oluşan patlama basıncının daha

yüksek performansla ilerlemesi ve daha etkili jet elde edilmesine yönelik araştırmalar

yapılmaktadır.

Ayrıca patlayıcı madde kabında kullanılan kaplama (hizalama) malzemesinin cinsi

(metal cinsleri dışında cam ve tahta gibi malzemeler de kullanılabilmektedir),

kalınlığı, çapı, açısı veya geometrisi değiştirilerek oluşacak jetin karakteristiğini

etkilemek mümkündür. Kaplama malzemesinin geometrisinde küresel, konik,

dairesel, tabak şekli, lale, trampet, ikiz açılı koni veya bezeri şekiller ya da bu

şekillerin kombinasyonu, kısacası herhangi bir simetrik şekil kullanılabilir

(Walters,W.P, 2003).

48

1.5.8.7.1. PER Modellemesi

Yıllar boyunca jetin oluşum sürecinin anlaşılması için çalışmalar yapılmış, konik,

yarı küresel, doğrusal gibi çeşitli jet oluşumları incelenmiştir.

Orta değerlerdeki tepe açısına sahip konik açılı boşluklu patlayıcı madde kaplarının

oluşturduğu jetin hedefe çarpmasına yakın bir bölgede, kaplama malzemesinin kama

şeklini alarak akışı esnasındaki özellikleri Pugh-Eichelberger-Rostocker (PER)

teorisi sayesinde analiz edilebilmektedir (Walters,W.P, 1998).

PER denklemi klasik konik şekilli malzemeyle kaplanmış boşluklu patlayıcı

kaplarının oluşturduğu jetle ilgili parametreleri oldukça iyi bir şekilde tahmin

edebilmektedir. PER modeli geliştirilerek trampet benzeri konik şekle yakın

geometrik kaplama malzemelerinin kullanıldığı boşluklu patlayıcı madde kaplarının

oluşturduğu jetin özellikleri tahmin edilebilir.

Fakat küresel, elips, tabak, piramit, silindirik gibi standart dışı geometrik şekillerdeki

jet oluşum aşamaları, özellikle jet-kama ayrılma biçimleri daha farklı olduğu için

PER modeli ile tahminde yeterli sonuç alınamamaktadır (Walters, 1998).

1.5.8.7.2. Hizalama (Kaplama) Malzemeleri Üzerindeki Araştırmalar

Çok pahalı, az bulunan ve toksik metaller dışındaki metallerin çoğu boşluklu

patlayıcı kaplarında kaplama malzemesi olarak denenmiştir. Pek çok alaşım da bu

amaçla denemeye tabi tutulmuş olup, çok az istisnaları hariç saf metallerin

oluşturduğu jet kalitesinin ve delme performansının alaşımlara göre daha yüksek

olduğu gözlenmiştir (Walters, 1998).

Jetin kaliteli olması, kolayca şekil alması, düz kenarlı, çıkıntısız ve düzenli parçalar

halinde ayrılana kadar bir arada hareket etmesi anlamına gelir. Esneklik veya

49

alüminyumda olduğu gibi çevresel şartlar altındaki düzgün dağılma, dinamik jet

koşulları altındaki esneklik anlamına gelmez. Molibden oda sıcaklığında kırılgandır

fakat yüksek basınç altındaki dağılma şartlarında oldukça esnek hale gelir.

İnce taneli yapıdaki kaplama malzemelerinin kalın taneli yapıdaki kaplama

malzemelerine oranla daha iyi performans gösterdikleri bilinmektedir. En uygun tane

boyutu nedir, metal saflığı nasıl olmalıdır gibi soruların cevaplarının alınması, en

uygun yapı ve mekanik özelliklerdeki kaplama malzemesinin seçimi ve tercih edilen

imal metoduna karar verilmesi için büyük önem taşımakta olup bu konulardaki

çalışmalar halen devam etmektedir (Walters, 1998).

1.5.8.7.3. Patlayıcı Madde Dolgu Tipi Üzerindeki Çalışmalar

Askeri amaçlarla kullanılan boşluklu patlayıcı madde kaplarında patlayıcı olarak

TNT, COMPB, OCTOL gibi eritilerek şekillendirilebilen ve preslenebilen tipteki

patlayıcılar kullanılmaktadır.

Boşluklu patlayıcı madde kabına doldurulan patlayıcının yapısındaki tanecikler jetin

etkisini arttırmak için kaplama malzemesinin yapısındaki taneciklerle uyumlu olarak

ince taneli mi yoksa kalın taneli mi olmalıdır? Jetin etkisini arttırmak için patlayıcı

ile kaplama malzemesinde kullanılan metal arasındaki etkileşim üzerindeki

çalışmalar devam etmektedir (Walters, 1998).

1.5.8.8. Kraterin Özellikleri Tahmin Edilebilir mi?

Çalışmaların sürdüğü diğer bir alan da jetin parçalanma ve kırılması hakkındadır.

Hiper hızla hareket ederek uzayan jetin kırılma ve ayrılma aşamaları tahmin

edilebilir mi? Bu kırılma ve ayrılma aşamaları modellenebilirse kontrol altına alıması

mümkün olabilir mi?

50

Jetin oluşturduğu kraterin derinliğinin doğrulukla tahmin edilebilmesi amacıyla jetin

oluşum ve sonraki süreçlerindeki zamanları tespit etmek için nispeten basit analitik

formüller bulunabimesi üzerindeki çalışmalar devam etmektedir. Aynı çalışmalar

hedef üzerinde oluşan kraterlerin büyüklük ve ebatlarının tahmin edilebilmesi için de

sürmektedir.

1.5.8.9. Jet Sıcaklığının Ölçümü

Boşluklu patlayıcı madde kaplarının kullanılmasıyla ilgili bu konsept anti-tank silah

harp başlıklarını üreten silah üreticileri dışında çok iyi anlaşılamamıştır. Bilinenin ve

birçok gazete, televizyon ve dergilerde yayınlanan makalelerde anlatılanın aksine jet

kesici sıcak bir plazma, sıvılaştırılmış veya erimiş metal kütlesi değildir. Jet ısısı

hiçbir zaman 20.000 C°‘ye ulaşmaz. Jetin yoğunluğu ise sanılanın aksine çeliğin

yoğunluğundan katlarca büyük de değildir. Jet zırhı delerken yolundaki maddeleri

yakarak ilerlemez ve boşluklu patlayıcı madde kabının hizalama (kaplama)

malzemesi hedefe hiçbir etkide bulunmaz.

Genel bir muamma olan jetin sıcaklığının tahmin edilmesi de büyük bilgisayar

kodlarıyla dahi oldukça güçtür ve hesaplamalarında temel denklemler kullanılır.

Holle ve Trimble isimli bilim adamları bakır kaplama malzemesinin uç kısmına

yakın yüzeyinden ölçüm yapmışlar ve jetin yüzey sıcaklığının 500 C° civarında

olduğu sonucuna varmışlardır.

Holle ve Trimble sıcaklık ölçme tekniklerini şoklanmış materyaller için geliştirmişler

ve bu tekniği iki renkli infrared radyometri üzerine oturtmuşlardır. İki renkle yapılan

ölçüm sonuçları daha fazla renkle yapılan ölçümler kadar kesin doğrulukta değildir

ve bu konudaki denemelere daha iyi cihazlarla devam edilmesi gerekmektedir.

Boşluklu patlayıcı madde kaplarının oluşturduğu jetin ucundan kuyruğuna kadar olan

sıcaklık grafiği nedir, Jetin içindeki sıcaklık nedir ve bu ısı değerleri nasıl ölçülebilir

gibi soruların cevabına henüz ulaşılamamıştır (Walters, 1998).

51

1.6. Tezin Amacı Denemelerde yurt dışındaki patlayıcı madde kurslarında çalışılarak, yurt içindeki

patlayıcı madde faaliyetlerinde kullanılmasının uygun olacağı değerlendirilen ve

orijinal kapların ebatlarına ve malzeme özelliklerine sadık kalınarak imal edilmiş

olan MK 7 Serisi 8 farklı model doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı

kullanılmıştır.

Çalışmanın amacı bu kapların her bir modelinin üzerlerinde mevcut fabrikasyon

ayaklarla sağlanan ayak mesafelerinin jet oluşumu üzerindeki etkilerini görmek ve

bu kapların kesme performanslarının yükseltilmesi yönünde yeni ayak mesafeleri

araştırarak en uygun olanları tespit etmektir.

Çalışma sonucunda MK 7 Mod 1-8 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kaplarının

farklı ayak mesafelerindeki performanslarının görülerek kullanım etkinliklerinin

arttırılması hedeflenmektedir.

Bu sayede patlayıcı madde uzmanları tarafından kullanılan bu kapların etkin

kullanımına katkıda bulunulacağı düşünülmekte ve aynı zamanda boşluklu patlayıcı

madde (shaped charge ) teorisi hakkında ayrıntılı olarak verilen bilgilerin, patlayıcı

maddelerin insan vücudu üzerindeki etkileriyle ilgili çalışmalarda adli tıp

uzmanlarına katkıda bulunacağı değerlendirilmektedir.

52

2. GEREÇ VE YÖNTEM

2.1. Gereçler

Bu çalışma, patlayıcı madde uzmanlarının kullandığı malzemelerle

gerçekleştirilmiştir. Şekil 2-1’de, denemelerde kullanılan malzemeler toplu halde

görülmektedir.

Fotoğraf 2–1, Denemelerde Kullanılan Malzemeler

53

2.1.1. MK 7 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

Bu çalışmadaki denemelerde MK 7 Mod 1-8 Serisi, ebatları çizelge 2-1’de verilmiş

olan toplam 8 sekiz adet doğrusal boşluklu patlayıcı madde Kabı kullanılmıştır. Şekil

2-1’de örnek bir doğrusal boşluklu patlayıcı kabının üzerindeki mesafeler ve

anlamları gösterilmiştir.

Şekil 2–1, ‘ W ‘ Tipi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı

BOYUTLAR (mm)

MODEL Açı (A)

En (E)

Cidar (C)

Yükseklik (Y)

Boy (B)

Ayak Boyu (S)

MK 7 MOD 1 120º 6 0.25 11 152 8 MK 7 MOD 2 120º 6 0.50 10 152 22 MK 7 MOD 3 80º 5 0.25 19 152 5 MK 7 MOD 4 80º 10 0.50 21 76 10 MK 7 MOD 5 80º 10 0.50 21 152 10 MK 7 MOD 6 80º 13 0.76 24 152 13 MK 7 MOD 7 80º 19 1 27 152 19

MK 7 MOD 8 80º 25 1 28 152 27

Çizelge 2–1, MK 7 Mod 1–8 Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Kaplarının Ebatları

54

Çizelge 2-1’deki ebatlar MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde kaplarının

fabrikasyon ölçüleridir. Ayak mesafeleri bu kapların üzerinde fabrika imali olarak

sabitlenmiştir.

MK 7 MOD 1–8

DOĞRUSAL

BOŞLUKLU

PATLAYICI MADDE

KAPLARI

MOD 1 MOD 2

MOD 3 MOD 4 MOD 5

MOD 6 MOD 7 MOD 8

Fotoğraf 2–2, Mod 1’den 8’e Kadar MK 7 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları

55

2.1.2. M5A1, C4 Plastik Patlayıcı Madde Karışımı

C4 plastik patlayıcıya şekil verilebilir özellik sağlamak maksadıyla, harrisite olarak

da adlandırılan RDX belli oranlarda yumuşatıcı(wax), çeşitli yağ, parafin gibi

malzemelerle karıştırılır. C4 plastik patlayıcının rengi siyah veya beyazdır. Kokusuz

ve macuna benzer bir yapıda, esnek ve şekil verilebilir özelliktedir. Askeri amaçlarla

üretilir İnfilak hızı 8040 m/sn.dir.

Askeri amaçlarla üretilen değişik tahrip kalıbı çeşitleri mevcuttur. Fotoğraf 2-3’deki

C4 plastik patlayıcı kalıbı, 5x28x5 cm. ebatlarında 1134 gr. ağırlığındadır. Askeri

maksatlarla üretilir. Isı, sürtünme, darbe gibi genel patlayıcı madde emniyet

tedbirlerine dikkat edilmelidir.

Fotoğraf 2–3, M5A1, C4 Plastik Patlayıcı Madde Kalıbı

Boşluklu dolgu kabında kullanılan patlayıcının yüksek infilak süratine sahip olması,

aranan özelliklerden birisidir. Hava boşluğu bırakmayacak ve girdiği kabın şeklini

alacak yapıda olmalıdır.

56

2.1.3. Elektrikli Fünye

Fotoğraf 2-4’de görülen elektrikli fünye; elektrikli ateşleme cihazı, akü ve batarya

gibi elektrik kaynakları ile infilak eder. Elektrikli ateşlemede patlayıcıları infilak

ettirmek maksadı ile kullanılır. Üzerindeki kablolar vasıtasıyla bir elektrik

kaynağından alınan akım fünyenin içindeki rezistansı ısıtarak hassas patlayıcının

patlamasına sebep olur.

Fotoğraf 2–4, Elektrikli Fünye ve İç Yapısı

DIŞ KAP

KABLOLAR

KİBRİT BAŞI ECZASI ECZASI + REZİSTANS

KURŞUN AZADÜRVeya

CIVA FÜLMİNAT

PLASTİK TIPA

2.1.4. Elektrikli Ateşleme ve Test Cihazı

Fotoğraf 2-5’te görülen cihaz elektirikli ateşleme sistemlerini faaliyete geçirmek

amacı ile elektrikli kapsülün patlaması için gerekli elektrik akımını üreten,

devrenin sağlamlığını ölçmek amacıyla da kullanılan, gücünü kendi

bataryasından sağlayan bir ateşleme makinesidir

Fotoğraf 2–5, Elektrikli Ateşleme ve Test Cihazı

PETN veya

TETRİL

DIŞ KAP DIŞ KAP

KABLOLARKABLOLAR

KİBRİT BAŞI ECZASI ECZASI + REZİSTANS

KURŞUN AZADÜRVeya

CIVA FÜLMİNAT

PLASTİK TIPA

KİBRİT BAŞI ECZASI ECZASI + REZİSTANSKİBRİT BAŞI ECZASI

ECZASI + REZİSTANSKİBRİT BAŞI ECZASI

ECZASI + REZİSTANS

KURŞUN AZADÜRVeya

CIVA FÜLMİNAT

KURŞUN AZADÜRVeya

CIVA FÜLMİNAT

PLASTİK TIPAPLASTİK TIPA

PETN veya

TETRİL

PETN veya

TETRİL

57

2.1.5. Ateşleme kablosu ve makarası

Fotoğraf 2-6’daki makaralı kablo elektrikli ateşlemede kullanılan ateşleme kablosu

plastik veya PVC izoleli, çift nakilli ve 250 m boyundadır.

Fotoğraf 2–6, Ateşleme Kablosu

Kablo ayaklı metal makara üzerine sarılmakta olup, makara göbeğinde kısa devre

kablosunun takılması için bir adet jak mevcuttur.

2.1.6. Çelik Levha

Fotoğraf 2-7’deki çelik levha, denemelerde kullanılan, üzerinde boşluklu patlayıcı

madde kaplarının patlatıldığı 25 cm uzunluğunda 15 cm eninde 2.5 cm kalınlığında

TSE ST 37-2 standardında olup, ağırlığı 20 kg’dır.

Fotoğraf 2–7, Çelik Plaka

58

2.2. Yöntem

Bu çalışmada; Fotoğraf 2-8(a)’da görülen MK 7 Mod 1–8 adı verilen doğrusal

boşluklu patlayıcı kapları üzerinde denemeler yapılmış ve fotoğraf 2-8(b)’deki çelik

plakalar üzerinde kesme testleri uygulanmıştır.

Fotoğraf 2–8, MK 7 Mod 1–8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları ve Patlatıldıkları Çelik Plaka

Bu testlerde aynı malzemeden yapılmış fakat farklı boy ve kalınlığa sahip, farklı

miktarlarda patlayıcı ile doldurulan 8 adet boşluklu patlayıcı kabı kullanılmıştır.

Denemeler aynı metal özelliğine sahip 2,5 cm kalınlığındaki standart çelik levhalar

üzerinde, aynı cins plastik patlayıcı (C4) kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Çalışmalarda MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı dolguları fotoğraf 2-9’da

görüldüğü şekilde yerleştirilerek ateşlenmiş ve ayak boylarının oluşan jet üzerindeki

etkileri araştırılmış olup, doğrusal boşluklu patlayıcı kapları ile kesme tekniklerinde

kullanılması gereken optimum ayak boyu mesafeleri tespit edilmiştir.

Fotoğraf 2-9, MK 7 Mod 1-8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Plaka Üzerine Yerleştirilmesi

59

Jetin oluşumunda; boşluklu dolgunun geometrik şekli, kabın et kalınlığı ve imal

edildiği malzemenin cinsi, dolgu içerisinde kullanılan patlayıcının cinsi ve miktarı,

boşluklu patlayıcı dolgusu ve hedef arasındaki mesafe (ayak boyu) ve hedef

malzemenin cinsi gibi pek çok faktör rol oynamakta olup, bu faktörlere göre oluşan

jetin hızı, basıncı, yoğunluğu ve kuvveti değişmektedir.

Sekiz adet doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabının her bir modeli ile 5 farklı ayak

boyundan denemeler yapılmıştır. Her ayak boyunda 2 defa olmak üzere, 8 adet kap

ile toplam 80 deneme gerçekleştirilmiştir. Denemelerde kapların her iki yanına arzu

edilen yükseklikte fotoğraf 2-10’da görüldüğü şekilde karton yapıştırılarak istenen

ayak mesafelerinin alınması sağlanmıştır.

Fotoğraf 2–10, MK 7 Mod 1–8 Serisi Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kaplarının Ayak Mesafelerinin

Ayarlanması

60

3. BULGULAR

3.1. Açıkta Yapılan Mukayese Amaçlı Patlatma Denemesi

Patlayıcıların boşluklu patlayıcı madde kaplarına koyulmadan metaller üzerinde

yapacağı etkinin görülmesi amacıyla 150 gram C4 tipi plastik patlayıcı Şekil 3-1’de

görüldüğü gibi plaka üzerine yerleştirilerek patlatılmıştır. MK 7 mod 8 boşluklu

patlayıcı kapları içerisinde en büyüğü ve en fazla patlayıcı ile doldurulabileni Mod 8

olup, bu kap 120 g plastik patlayıcı alabilmektedir.

Fotoğraf 3–1, Boşluklu Patlayıcı madde Kaplarıyla Mukayese Amaçlı Yapılan Deneme Yapılan deneme sonucunda 25 mm kalınlığındaki çelik plaka üzerinde herhangi bir

kesme etkisi gözlenmemiştir. Açıktaki bu patlamanın plaka üzerinde kesici etkiden

çok ezici ve kırıcı bir güç oluşturduğu fakat oluşan basınç etkisinin plakayı ikiye

bölmek için yeterli güçte olmadığı, sadece yerleştirilen patlayıcının ekseni boyunca

hafif şekilde eğecek güçte olduğu görülmüştür.

3.2. MK 7 Mod 1 Patlayıcı Madde Kabı ile Yapılan Denemeler

MK 7 Mod 1 Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı ile 0, 4, 8, 12 ve 16 mm ayak

mesafelerinin (stand off) her birinden 2’şer defa olmak üzere toplam 10 adet deneme

gerçekleştirilmiştir. Mod 1 kabın boş ağırlığı 12.3 gram olup, kap denemelerde 17

gram yüksek infilaklı C4 plastik patlayıcı ile doldurulmuştur.

61

3.2.1. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 0 MM” : Fotoğraf 3-2’deki Mod 1 kap

üzerinde fabrikasyon olarak mevcut olan ayakları kesilerek çelik plaka üzerine bitişik

vaziyette ( 0 mm ) yapılan patlatmalar neticesinde çelik plaka üzerinde ortalama 1

mm genişliğinde ve 156 mm uzunluğunda bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin

krater derinliği 10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 0.41

mm olarak tespit edilmiştir.


3.2.2. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 4 MM” : Fotoğraf 3-3’deki Mod 1 boşluklu

patlayıcı madde kabının her iki yanına karton yapıştırılarak ayak mesafesi 4 mm

yüksekliğe ayarlanmıştır. Bu mesafeden çelik plaka üzerinde yapılan patlatmalar

neticesinde, plaka üzerinde ortalama 2 mm genişliğinde ve 157 mm uzunluğunda bir

kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin krater derinliği 10 farklı bölgeden alınan

ölçümler sonucunda ortalama olarak 3.33 mm olarak tespit edilmiştir.


62















63

3.2.5. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 16 MM” : Fotoğraf 3-6’daki Mod 1 boşluklu







3.2.6. Mod 1 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi: Tablo 3-1’de MK 7 Mod 1

boşluklu patlayıcı madde kabı ile 5 farklı ayak mesafesinden yapılan toplam 10 adet

denemede elde edilen kesitlerin ortalama genişlik, uzunluk ve krater derinlikleri

görülmektedir. Çizelge 3–1, Mod 1 ile Yapılan Patlatma Sonuçları

Atış No Stand Off (Ayak) Mesafesi (MM)

Kesit Krater Derinliği (MM)

Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 0.41 1 156

2 4 3.33 2 157

3 8 4.14 2 157

4 12 3.86 2 157

5 16 2.92 3 158

ORTALAMA DEĞER

2 157

64

3 numaralı deneme sonucunda en derin kratere sahip kesit elde edilmiş olup, Mod 1

boşluklu patlayıcı madde kabının optimum ayak mesafesinin 8 mm olduğu ve bu

mesafeden yapılan patlatma sonucu maksimum derinlikte kraterin oluştuğu

görülmüştür.


MK 7 Mod 2 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 14, 22, 30 ve 35 mm ayak

mesafelerinin her birinden 2’şer defa olmak üzere toplam 10 adet deneme

gerçekleştirilmiştir. Mod 2 kabın boş ağırlığı 19 gram olup, kap denemelerde 13

gram yüksek infilaklı C4 plastik patlayıcı ile doldurulmuştur.



vaziyette (0 mm) yapılan patlatmalar neticesinde plaka üzerinde ortalama 6 mm

genişliğinde ve 157 mm uzunluğunda bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin krater

derinliği 10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 0.97 mm

olarak tespit edilmiştir.


65

3.3.2. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 14 MM”: Fotoğraf 3-8’deki Mod 2 boşluklu







3.3.3. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 22 MM” : Fotoğraf 3-9’daki Mod 2 boşluklu







3.3.4. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 30 MM”: Fotoğraf 3-10’daki Mod 2 boşluklu



66












3.3.6. Mod 2 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi: Tablo 3-2’de MK 7 mod 2

boşluklu patlayıcı madde kabı ile 5 farklı ayak mesafesinden yapılan toplam 10 adet

denemede elde edilen kesitlerin genişlik, uzunluk ve krater derinlikleri

görülmektedir.

67




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 0.97 6 157 2 14 3.44 4 158 3 22 3.70 4 158 4 30 3.50 5 161 5 35 3.05 5 160

ORTALAMA DEĞER

4.75 158.8




görülmektedir.




gerçekleştirilmiştir. Mod 3 kabın boş ağırlığı 18 gram olup, kap denemelerin

tamamında 26 gram yüksek hızlı C4 plastik patlayıcı ile doldurulmuştur.



vaziyette ( 0 mm ) yapılan patlatmalar neticesinde çelik plaka üzerinde yaklaşık 164

mm uzunluğunda ve ortalama 2 mm genişliğinde bir kesit oluştuğu gözlenmiştir.

Kesitin krater derinliği 10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak

1.41 mm olarak tespit edilmiştir.

68

Fotoğraf 3-12, “0” mm Ayak Mesafesinden Mod 3 İle Yapılan Deneme 3.4.2. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 3 MM” : Fotoğraf 3-13’deki Mod 3 boşluklu

patlayıcı madde kabının her iki yanına uygun ebatlarda karton yapıştırılarak ayak

mesafesi 2 mm yüksekliğe ayarlanmıştır. Bu mesafeden çelik plaka üzerinde yapılan

patlatmalar neticesinde, plaka üzerinde yaklaşık 161 mm uzunluğunda ve ortalama 2

mm genişliğinde bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin krater derinliği 10 farklı

bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 2.12 mm olarak tespit

edilmiştir.







69


edilmiştir.

Fotoğraf 3–14, “5” mm Ayak Mesafesinden Mod 3 İle Yapılan Deneme 3.4.4. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 7 MM” : Fotoğraf 3-15’deki Mod 3 boşluklu






edilmiştir.

Fotoğraf 3–15, “7” mm Ayak Mesafesinden Mod 3 İle Yapılan Deneme 3.4.5. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 10 MM” : Fotoğraf 3-16’daki Mod 3 boşluklu


mesafesi 10 mm yüksekliğe ayarlanmıştır. Bu mesafeden çelik plaka üzerinde

70

yapılan patlatmalar neticesinde, plaka üzerinde yaklaşık 160 mm uzunluğunda ve

ortalama 2 mm genişliğinde bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin krater derinliği

10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 1.24 mm olarak tespit

edilmiştir.

Fotoğraf 3–16, “10” mm Ayak Mesafesinden Mod 3 İle Yapılan Deneme 3.4.6. Mod 3 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi: Tablo 3-3’de MK 7 Mod 3

boşluklu patlayıcı madde kabı ile 5 farklı ayak mesafesinden yapılan denemelerde

elde edilen kesitlerin genişlik, uzunluk ve krater derinlikleri görülmektedir.




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 1.41 2 164

2 3 2.12 2 161

3 5 2.83 2 157

4 7 1.42 2 156

5 10 1.24 2 160

ORTALAMA DEĞER

2 159.6



71

mesafeden yapılan deneme sonucu maksimum derinlikte kraterin oluştuğu

görülmektedir.



ayak mesafelerinin her birinden 2’şer defa olmak üzere toplam 10 adet deneme



3.5.1. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 0 MM ” : Fotoğraf 3-17’deki Mod 4 kap






Fotoğraf 3-17, “0” mm Ayak Mesafesinden Mod 4 İle Yapılan Deneme 3.5.2. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 5 MM ” : Fotoğraf 3-18’deki Mod 4 boşluklu




72



edilmiştir.

Fotoğraf 3-18, “5” mm Ayak Mesafesinden Mod 4 İle Yapılan Deneme 3.5.3. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 10 MM ” : Fotoğraf 3-19’daki Mod 4 boşluklu






edilmiştir.




73




edilmiştir.







edilmiştir.

Fotoğraf 3-21, “20” mm Ayak Mesafesinden Mod 4 İle Yapılan Deneme 3.5.6. Mod 4 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi: Tablo 3-4’de MK 7 Mod 4


74

elde edilen kesitlerin genişlik, uzunluk ve oluşan kesitlerin krater derinlikleri

görülmektedir.




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 3.39 3 87 2 5 4.12 4 89 3 10 5.32 5 91 4 15 4.31 5 89 5 20 4.16 5 88

ORTALAMA DEĞER

4.4 88.8




görülmektedir.

3.6. Mk 7 Mod 5 Patlayıcı Madde Kabı ile Yapılan Denemeler


mesafelerinin her birinden ikişer defa olmak üzere toplam 10 adet deneme





vaziyette (0 mm) yapılan patlatmalar neticesinde plaka üzerinde yaklaşık 163 mm

uzunluğunda ve ortalama 3 mm genişliğinde bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin

75









edilmiştir.


3.6.3. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 10 MM ” : Fotoğraf 3-24’deki Mod 5 boşluklu




76



edilmiştir.







edilmiştir.



77





edilmiştir.

Fotoğraf 3-26, “20” mm Ayak Mesafesinden Mod 5 İle Yapılan Deneme 3.6.6. Mod 5 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi : Tablo 3-5’de MK 7 Mod 5

boşluklu patlayıcı madde kabı ile 5 farklı ayak mesafesinden yapılan denemede elde

edilen kesitlerin genişlik, uzunluk ve krater derinlikleri görülmektedir.




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 3.28 3 163 2 5 5.14 4 164 3 10 6.70 4 163

4 15 4.86 5 165 5 20 3.54 6 174

ORTALAMA DEĞER

4.4 165.8


boşluklu patlayıcı madde kabının optimum ayak mesafesinin 10mm olduğu ve bu


görülmektedir.

78
















yapılan patlatmalar neticesinde, plaka üzerinde yaklaşık 164mm uzunluğunda ve



edilmiştir.

79

Fotoğraf 3-28, “10” mm Ayak Mesafesinden Mod 6 İle Yapılan Deneme 3.7.3. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 13 MM ”: Fotoğraf 3-29’daki Mod 6 boşluklu






edilmiştir.






80


edilmiştir.







edilmiştir.


81

3.7.6. Mod 6 ile Yapılan Atışların Değerlendirilmesi: Tablo 3-6’da MK 7 Mod 6






görülmektedir.




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 4.05 4 160 2 10 5.62 5 164 3 13 6.58 8 162 4 16 6.29 6 172 5 20 5.24 7 165

ORTALAMA DEĞER

6 164.6



mesafelerinin her birinden 2’şer defa olacak şekilde toplam 10 adet deneme






82










edilmiştir.



83




10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 10.15 mm olarak

tespit edilmiştir.







edilmiştir.


84

3.8.5. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 35 MM ” : Fotoğraf 3-36’daki Mod 7 boşluklu






edilmiştir.








Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 6.74 6 170 2 19 9.43 8 175 3 24 10.55 10 185 4 30 7.72 9 180 5 35 7.10 8 179

ORTALAMA DEĞER

8.2 177.8

85




görülmektedir.



mesafelerinin her birinden 2’şer adet olacak şekilde toplam 10 adet deneme












86


neticesinde, plaka üzerinde yaklaşık 180 mm uzunluğunda ve ortalama 10 mm

genişliğinde bir kesit oluştuğu gözlenmiştir. Kesitin krater derinliği 10 farklı


edilmiştir.







edilmiştir.


87

3.9.4. Ayak (Stand Off) Mesafesi “ 35 MM ” : Fotoğraf 3-40’daki Mod 8 boşluklu






edilmiştir.






10 farklı bölgeden alınan ölçümler sonucunda ortalama olarak 12.27 mm olarak

tespit edilmiştir.


88



elde edilen kesitlerin genişlik, uzunluk ve oluşan kesitlerin krater derinlikleri

görülmektedir.




Kesit Genişliği

(MM)

Kesit Uzunluğu

(MM) 1 0 8.23 6 175 2 27 14.2 10 180 3 30 21.50 12 190 4 36 12.27 13 192 5 40 11.20 12 189

ORTALAMA DEĞER

10.6 185.2




görülmektedir.

89

4. TARTIŞMA Doğrusal boşluklu kaplar, petrol kuyularındaki verimin arttırılması, maden

ocaklarında büyük kaya kütlelerinin parçalanması, büyük buz kütlelerinin kırılması,

ağaçların ve kalın metallerin kesilmesi gibi sivil endüstrilerin yanında patlayıcı

madde uzmanları tarafından patlayıcıların zararsız hale getirilmesinde ve imhasında

kullanılmaktadır. Bu kaplar askeri maksatla; çoğunlukla, atılmış patlamamış, bubi

tuzağı olduğundan şüphe edilen veya yerinden hareket ettirilmeden zararsız hale

getirilmesi gereken mühimmatların tapalarını dokunmadan keserek mühimmatın

gövdesinden ayırmak için kullanılırlar.

Askeri alandaki diğer bir uygulama alanı da mühimmatın dış kabını keserek ikinci

bir müdahaleye gerek olmaksızın içerisindeki ana dolgu patlayıcı maddesini

tutuşturarak alçak infilak oluşturmak veya yakmak içindir. Mühimmatın emniyetli ve

çevreye minimum zarar verecek şekilde zararsız hale getirilerek imhası amacıyla

tasarlanmışlardır.

MK 7 serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları 8 ayrı modelden oluşmakta

olup, her bir modelin ebatları, ayak mesafeleri ve her kaba doldurulabilen patlayıcı

miktarları farklıdır. Bu nedenle her bir modelin oluşturduğu kesme (jet) etkisine

bağlı metal kesme performansı birbirinden farklılık göstermektedir.

Boşluklu patlayıcı madde kaplarındaki maksimum (optimum) yeterlilik patlama

sonucu oluşan jetin hedefe olan nüfuzu (krater derinliği) ile ölçülür. Nüfuz, makineli

bir tüfekten çıkan mermi demetinin aynı delikten geçmesinin yaratacağı etkiye

benzer bir şekilde, yüksek hızda fırlayan jet hedefe vurduğu zaman meydana gelir.

Oluşan jet etkisi; kullanılan patlayıcının cinsi, kabın boşluk açısı, boşluğun

hizalandığı malzemenin tipi de dâhil birçok etkenin birbiriyle olan karmaşık

ilişkilerine bağlı olmakla birlikte, oluşan jetin performansını etkileyen en kritik

90

faktör bu kapların hedef malzemeden ne kadar uzağa yerleştirilerek patlatılacağıdır.

Ayak mesafesi olarak bilinen bu optimum mesafe her bir model için farklıdır.

Boşluklu patlayıcı madde kaplarının hedef mühimmatın dış kabına veya tapasına

karşı kullanılması esnasında hangi mesafeye yerleştirileceği hayati öneme haizdir.

Bu mesafelerin rasgele seçilmesi veya hangi et kalınlığındaki mühimmata veya

tapasına karşı hangi model kabın kullanılacağının kesin olarak bilinmemesi zararsız

hale getirme ve imha çalışmalarının uzamasına ve yapılan her bir denemeden sonra

söz konusu mühimmatın daha hassas hale gelmesine neden olacaktır.

Mühimmatın zararsız hale getirilmesi ve imhası işlemlerinin yanı sıra askeri maksatlı

tahrip faaliyetlerinde de kullanılan MK 7 serisi doğrusal boşluklu patlayıcı kaplarının

optimum ayak mesafelerinin bilinmesi hem emniyetli çalışma hem de maliyet

açısından çok önemlidir. Örneğin; çelik ayaklı bir köprü, boşluklu patlayıcı madde

kabı kullanmaksızın yalnızca ayakların etrafına tahrip kalıpları sarılarak da tahrip

edilebileceği gibi, boşluklu patlayıcı madde kapları kullanılarak çok daha az bir

maliyetle ve daha emniyetli şekilde de tahrip edilebilir. Tabiî ki bu işlemin bir defada

ve kesin olarak yapılabilmesi için köprünün çelik ayaklarının et kalınlığına bağlı

olarak hangi model doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabının hangi mesafeden

kullanılacağının bilinmesi gerekir.

4.1. Çalışmanın Yorumu

Bu kaplarla ilk olarak yurt dışındaki patlayıcı madde kurslarında çalışılmış olup, yurt

içindeki patlayıcı madde faaliyetlerinde kullanılmasının uygun olacağı

değerlendirilmiş ve orijinal kapların ebatlarıyla malzeme özelliklerine sadık

kalınarak imal edilmesi sağlanmıştır.

Kapların deneneceği ayak mesafeleri seçilirken üzerlerindeki mevcut fabrikasyon

ayaklar esas alınmış ve bu ayak boyunun altında ve üzerinde denemeler yapılarak

91

uygun ayak boyu araştırılmıştır. Boşluklu patlayıcı madde kapları ile yapılan toplam

80 deneme sonucunda bu kapların performansları daha yakından görülmüştür.

Diğer yandan deneme sayısının arttırılarak doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları

ile daha fazla ayak boyu mesafesinden patlatma gerçekleştirilmesi gerektiği

düşünülebilir. Aynı Model patlayıcı madde kabı ile aynı ayak mesafesinden yapılan

iki patlatma sonucunda oluşan krater özelliklerinin % 100 aynı olamayacağı gerçeği

göz önüne alındığında, deneme sayılarının arttırılmasının elde edilen sonuçların

kesinliğine katkı sağlayabileceği fakat, kritik bir etkisinin olmayacağı

değerlendirilmektedir.

Her bir model kapla yapılan denemelerin sonundaki çizelgelere bakıldığında, oluşan

krater derinliklerinin giderek arttığı ve bir noktadan sonra tekrar inişe geçtiği 5 farklı

mesafeden yapılan denemelerde açıkça görülmektedir. Bu sonuçları elde etmek için

fabrikasyon ayak boyunun aşağısında ve yukarısında yapılan 2’şer adet denemenin

yeterli olduğu düşünülmektedir.

4.2. Uygun Doldurma ve Ateşleme Şartlarının Tespit Edilmesi Plastik patlayıcı, MK 7 serisi boşluklu patlayıcı madde kaplarına elle yerleştirilir.

Plastik patlayıcı kaplara doldurulmadan önce hamur kıvamına gelene kadar elle

yoğrularak yumuşatılır. Kaba doldurulacak patlayıcının tamamının aynı kıvamda

olması, kabın içerisinde homojen yapıda bir dağılım olması açısından önemlidir.

Çünkü bu homojen dağılım patlama neticesindeki jet etkisinin kabın uzunluğu

boyunca benzer şekilde oluşması ve hedef üzerinde düzgün bir kesit elde etmek için

son derece önemlidir.

Doldurma esnasında kabın içerisinde boşluk kalmaması için patlayıcı tamamen

kabın şeklini alacak şekilde yassı bir tahta çubuk yardımıyla hafifçe sıkıştırılarak

kaba koyulur. Bu işlemleri gerçekleştiren personelin ellerinin eldivenli olması,

92

eldivenin mümkün olmadığı durumlarda ellerinde kesik veya yara bulunmaması

gerekir.

Plastik patlayıcının kaba doldurulmasını müteakip kap mekanik veya elektrikli olarak

ateşlenebilir. Her iki ateşleme türünde de mekanik kapsül ya da elektrikli fünyenin

kaba 90 derece açıyla dik olarak ve kabın tam orta noktasına gelecek şekilde

yerleştirilmesi infilak dalgasının kap boyunca simetrik olarak yayılması bakımından

son derece önemlidir.

4.3. Optimum Ayak Mesafelerinin Tespit Edilmesi

MK 7 serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları fabrikasyon olarak imal

edilmiş, patlayıcı dolgusu elle kullanım öncesi doldurulan tip boşluklu patlayıcı

madde kapları olup, kapların üzerindeki ayak mesafeleri de fabrikasyon olarak

tasarlanmıştır.

Bu çalışmada kap üzerindeki mevcut fabrikasyon ayaklar da dâhil olmak üzere bu

ayak boyunun altında ve üzerinde ikişer adet daha yeni ayak mesafesi denenmiştir.

Bu durumda denemeler, her bir model kap için 5 farklı ayak mesafesinden

gerçekleştirilmiştir. Denemeler esnasında personelden kaynaklanabilecek hata payını

asgariye indirmek maksadıyla her bir ayak mesafesinden 2’şer defa patlatma

yapılmıştır. Bu durumda bir model kap için 5 farklı ayak mesafesinin her birinden

2’şer defa olacak şekilde 10 patlatma, dolayısıyla 8 farklı model kap için toplam 80

adet deneme gerçekleştirilmiştir.

Bu denemeler neticesinde MK 7 serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde

kaplarından Mod 1 ile Mod 6 arasındaki toplam 6 adedinin üzerindeki fabrikasyon

ayaklarının uygun olduğu ve bu mesafenin jet oluşumu için optimum mesafe olduğu

tespit edilmiştir.

93


MK 7 SERİSİ DOĞRUSAL BOŞLUKLU

PATLAYICI MADDE KAPLARI

FABRİKASYON AYAK

MESAFESİ (STAND OFF)

(MM)

KRATER DERİNLİĞİ

(MM)

OPTİMUM AYAK

MESAFESİ (STAND OFF)

(MM)

MOD 1 8 4.18 8

MOD 2 22 3.72 22

MOD 3 5 2.83 5

MOD 4 10 5.32 10

MOD 5 10 6.70 10

MOD 6 13 6.58 13

MOD 7 19 10.15 24

MOD 8 27 21.50 30

Denemeler sonunda Mod 7 ve Mod 8 kapları üzerindeki fabrikasyon ayaklarının

optimum kesme mesafesini sağlamadığı görülmüştür. Fabrikasyon ayak boyu 19 mm

olan Mod 7 kabı 24 mm mesafeden, fabrikasyon ayak boyu 27 mm olan Mod 8 kabı

ise 30 mm mesafeden optimum krater derinliğini sağlamışlardır.

94

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

Sekiz ayrı Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kabı ile 2.5 cm kalınlığında aynı

metal özelliğindeki çelik plakalar üzerinde MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı

dolguları ile yapılan patlatmalar sonucunda;

1. MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı dolguları ile hedef arasındaki ayak boyu

mesafesinin oluşan jet üzerindeki etkileri gözlenmiş olup;

a. Mod 1 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 4, 8, 12 ve 16 mm ayak

mesafelerinin her birinden 2’şer kez olmak üzere yapılan toplam 10 adet patlatma

sonucunda en uygun (optimum) ayak mesafesi 8 mm olarak tespit edilmiştir.

b. Mod 2 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 14, 22, 30 ve 35 mm

ayak mesafelerinin her birinden 2’şer kez olmak üzere yapılan toplam 10 adet

patlatma sonucunda en uygun (optimum) ayak mesafesi 22 mm olarak tespit

edilmiştir.

c. Mod 3 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 3, 5, 7 ve 10 mm ayak



d. Mod 4 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 5, 10, 15 ve 20 mm ayak



95

e. Mod 5 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 5,10, 15 ve 20 mm ayak


arasında en uygun (optimum) ayak mesafesi 10 mm olarak tespit edilmiştir.

f. Mod 6 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 10, 13, 16 ve 20 mm


patlatma arasında en uygun (optimum) ayak mesafesi 13 mm olarak tespit edilmiştir.

g. Mod 7 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 19, 24, 30 ve 35 mm



h. Mod 8 doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı ile 0, 27, 30, 35 ve 40 mm



2. Patlayıcıların boşluklu patlayıcı madde kaplarına koyulmadan metaller üzerinde

yapacağı etkinin görülmesi amacıyla MK 7 Mod 8 boşluklu patlayıcı kapları

içerisinde en büyüğü olan ve 120 gram plastik patlayıcı ile doldurulabilen Mod 8’den

daha fazla miktarda C4 tipi plastik patlayıcı (150 g ) plaka üzerine yerleştirilerek

patlatılmıştır.

Yapılan deneme sonucunda 25 mm kalınlığındaki çelik plaka üzerinde herhangi bir

kesme etkisi gözlenmemiştir. Açıktaki bu patlamanın plaka üzerinde kesici etkiden

çok ezici ve kırıcı bir güç oluşturduğu fakat oluşan basınç (blast) etkisinin plakayı

ikiye bölmek için yeterli güçte olmadığı, sadece yerleştirilen patlayıcının ekseni

boyunca çelik plakayı hafif şekilde eğecek güçte olduğu görülmüştür.

3. MK 7 serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları ile 8 farklı model kap için

toplam 80 adet deneme neticesinde;

96

a. Mod 1 ile Mod 6 arasındaki toplam 6 adet kap üzerindeki fabrikasyon

ayaklarının uygun olduğu ve bu mesafelerin jet oluşumu için optimum mesafe

olduğu tespit edilmiştir.

b. Mod 7 ve Mod 8 kapları üzerindeki fabrikasyon ayaklarının optimum

kesme mesafesini sağlamadığı görülmüştür. Fabrikasyon ayak boyu 19 mm olan

Mod 7 kabı 24 mm mesafeden, fabrikasyon ayak boyu 27 mm olan Mod 8 kabı ise

30 mm mesafeden optimum krater derinliğini sağlamışlardır.

97

ÖZET

Kesme Tekniklerinde Kullanılan Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Kaplarında Optimum Ayak Mesafelerinin Araştırılması Bu araştırmada patlayıcı madde imha uzmanları tarafından imha ve zararsız hale getirme işlemlerinde kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı madde kapları üzerinde çalışılmıştır. Yapılan çalışmada aynı malzemeden yapılmış fakat farklı boy ve kalınlığa sahip, farklı miktarlarda patlayıcı ile doldurulan MK 7 Serisi 8 adet doğrusal boşluklu patlayıcı madde kabı kullanılmıştır. Denemelerde boşluklu patlayıcı madde kapları ile hedef arasındaki mesafenin (ayak boyu) oluşan patlama jeti üzerindeki etkileri ve kesme tekniklerinde kullanılması gereken optimum ayak boyu mesafeleri araştırılmıştır. Denemeler aynı metal özelliğine sahip eşit kalınlıktaki standart çelik levhalar üzerinde, aynı cins plastik patlayıcı (C4) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada kap üzerindeki mevcut fabrikasyon ayaklar da dâhil olmak üzere bu ayak boyunun altında ve üzerinde farklı ayak mesafeleri denenmiştir. Sonuç olarak MK 7 Serisi doğrusal boşluklu patlayıcı madde kaplarının uygun doldurulma ve ateşlenme teknikleri, kap ile hedef arasında kullanılması gereken optimum ayak mesafeleri tespit edilmiştir Anahtar Sözcükler: Ayak Mesafesi, Doğrusal Boşluklu Patlayıcı Madde Kapları, İmha, Jet, Plastik Patlayıcılar, Yüksek İnfilaklı Patlayıcılar.

98

SUMMARY

The Search About The Optimum Stand off Distances of Linear Cavity Explosive Shaped Charges Used in Cutting Technics. At this work, it’s been studied over the linear cavity shaped charges which are used by explosive experts during disposal and rendering safe procedures.

İn this study, 8 different sized MK 7 series linear cavity shaped charge containers, which are the same in material but different in thickness and capacitiy of plastic explosive, have been used. Stand off means, the distance between cavity shaped charge containers and the surface of the target, its effects over the jet of explosions have been searched and it has been focused on the subject how to find out the ideal stand off distances for more effective cutting technics. All explosion trials have been done on the steel plates, which have the same thickness and material specifications and the same plastic explosive (C4) has been used for each time. Different stand off distances, included the originally manufactured, has been tried in the study. The most appropriate charging and firing technics of MK 7 Series Linear Cavity Shaped Charge Containers and the ideal stand off distances are obtained as a result of the study. Key Words: Disposal, High Explosives, Jet, Linear Cavity Shaped Charges, Plastic Explosives, Stand off Distance.

99

KAYNAKLAR

AKÇAY, N., (2000). Patlayıcı Maddelerin (Bombaların) Zararsız Hale Getirilmesinde Kullanılan

Yöntemlerin Karşılaştırılması. A.Ü.Sağlık Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. Ankara.(Tez Danışman,Vural,N.) Anonim.

ALDAŞ U. G., (1999/2). Patlamalar Sonucu Çevreye Verilen Sarsıntılar Üzerine Bir Yorum, Barutsan Dergisi, s.: 20-22

Applied Explosives Technology Erişim: [http://www.appliedexplosives.com.au Product Catalogue] Erişim

Tarihi: 14.11.2005

Atomun Gücü; Erişim; [http://www. atom bombası.html/ Atomun Gücü.htm] Erişim Tarihi: 03.03.05

C.J.POOLE, Prof S J CHAPMAN and Dr J.P.CURTİS, Asymptotics of Shaped Charge Jet Penetration,

Erişim: [http://www.ICIAM.HTM] Erişim Tarihi: 01.03.04 Core Laboratories, Owen Oil Tools, a Core Laboratories Production Enhancement Division, Inc.,

Erişim:[http://www.corelab.com] Erişim Tarihi: 15.08.2002 DANTE,J.G. ve Golaski,S.K.,”Micrograin and Amorphous Shaped Charge Liners”,Proceedings of ADPA

Bomb and Warhead Section,White Oak, MD,1985. DOUGLAS W. HİLCHİE, 1990, A History of the Well Logging and Perforating Business in the Oil Fields

Inc., Boulder, Colorado, (API) American Petroleum Institute, Erişim:[http://www.logwell.com/perforator_history.htm] Erişim Tarihi: 14.03.2004

Explosive Cutting of Metal Structures, Russian Federal Nuclear Center-VNIIEF, Erişim:[http://www.

Http://www.vconvers.sar.ru] Erişim Tarihi: 14.11.2003 GÖK O., ŞIMŞEK G., (1973). Patlayıcı Madde Teknolojisinde Gelişmeler, Ankara, MKEK Matbaası, s.:14-

43.

HAGAN,T.,Reactive Armor, 18 Mart 2002 Explosives Engineering MNGN 498 Erişim:[http://www.thor.prohosting.com/~normkay/noframes/no_reactive.html], Erişim Tarihi: 03.01.2004

HANNUM, D., W., PARMETER, J., E. (1998). Sandia National Laboratories, Survey of Commercially Available Explosives Detection Technologies and Equipment. Erişim: [http://www.ojp.usdoj.gov/nij]. Erişim Tarihi: 10.03.05

LAMBERT, D., 2001, Radiograph courtesy of D. Lambert, Eglin AFB, Florida, approved for public release,

Erişim:[http://www. Http://www.vconvers.sar.ru] Erişim Tarihi: 14.11.2003

Law Enforcement Applications. Erişim: [http://www.ojp.usdoj.gov/nij]. Erişim Tarihi: 15.02.2002

MİLLER,S., M.I.Exp.E.,High Explosive Technology and Applications Erişim: [http://www.OES.ORG.UK/Explosives.pdf] Erişim Tarihi: 24.05.2005

100

http://www.appliedexplosives.com.au/

http://www./

http://www./

http://www./

http://www./

http://thor.prohosting.com/~normkay/noframes/no_reactive.html

http://www./

http://www./

Nükleer Patlayıcı Fiziği; [http://www. atom bombası.html/ Nükleer Patlayıcı Fiziği.htm] Erişim Tarihi: 03.03.05

RHYKERD, C., L., HANNUM, D., W., MURRAY D., W., PARMETER, J., E. (1999). Guide For the Selection of Commercial Explosives Detection Systems For

ROMAN NOVOKSHANOV, Shaped Charge Mechanics, Postdoctoral Faraday Associate, University of

Oxford,OCIAM – since 03.11.2003, Erişim: [http://www. Roman Novokshanov2004.pdf] Erişim Tarihi: 17.03.04

SAFERSTEIN, R. (1998). Criminalistics: An Introduction to Forensic Science Prentice Hall Inc. New Jersey

SEYHAN,E.(2003) Patlayıcı Maddelerin Etkisiz Hale Getirilmesinde X-Ray Cihazlarının Kullanımı ve Etkinliği, A.Ü.Sağlık Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. Ankara, (Tez Danışmanı, KÖKTEN,H.), Anonim.

ŞEN,S. Patlama Sonrası Olay Yeri İnceleme Esasları, A.Ü.Sağlık Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Ankara (Tez Danışmanı, KÖKTEN,H.), Anonim.

STEİNMANN FRİTZ and CHRİSTA LÖSCH, Multimode Warhead Technology Studies Erişim:

[http://www. Paper164.pdf] Erişim Tarihi: 17.03.04

Theory of the Shaped-Charge Warhead created by M.Hofbauer August 29th 1998; Erişim: [http://www. Shaped Charge Hollow Charge Hohlladung.htm] Erişim Tarihi: 01.03.04

VANESSA S. BERG & DALE S. PREECE, 2004, Sandia National Laboratories, International Society of

Explosives Engineers, Volume 2 - Shaped Charge Induced Concrete Damage Predictions Using RHT Constitutive Modeling, Erişim Tarihi: 27.11.2004

WALTERS,W.P.,“An Overwiew of the Shaped Charge Concept”,Department of Mathematical Sciences,US Military Academy,West Point,NY,Erişim: [http://www. Walters.PDF]. Erişim Tarihi: 03.11.2003

WALTERS,W.P.ve ZUKAS,J.A.,Fundeamentals of Shaped Charges.Wiley,New York,NY,1989 ve son

basımı CMC press,Baltimore,MD,1998 WALTER KATİE, Science&Technology Rewiew,1998, University of California, Lawrence Livermore

National Laboratory, U.S.Department of Energy’s Erişim: [http://www. Baum.htm] Erişim Tarihi: 01.03.04

Wikipedia, Shape Charge, US Department of Defense Dictionary of Military and Associated Words, 2003 Erişim: [http://www.shaped charge Information From Answers_com.htm] Erişim Tarihi: 10.03.05

101

http://www./

http://www./

http://www./

http://www./

http://www./

ÖZGEÇMİŞ Jandarma Yüzbaşı Ender ÖZCAN 29.07.1973 tarihinde Eskişehir’de doğdu. 1987 yılında Eskişehir Mehmetçik İlkokulunu, 1991 yılında Bursa Işıklar Askeri Lisesini, 1995 yılında Kara Harp Okulunu bitirerek Jandarma Teğmeni olarak kıta vazifesine başladı. 2000 yılında Jandarma Lisan Okulunda İngilizce temel dil eğitimi aldı. 2001 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde Patlayıcı Maddelerin Zararsız Hale Getirilmesi (EOD) kursunu bitirerek Patlayıcı Madde Uzmanlık sertifikasını aldı.

2002 yılında Jandarma Kriminal Daire Başkanlığı Patlayıcı Maddeler İnceleme Şube Müdürlüğüne atandı. 2003 yılında İngiltere’de El Yapımı Patlayıcı Maddelerin Zararsız Hale Getirilmesi (IEDD) kursuna katıldı. Jandarma Kriminal Daire Başkanlığı Patlayıcı Maddeler İnceleme Şube Müdürlüğünde iki sene süresince Patlayıcı Madde Asistanı olarak görev yapmasını müteakip 2004 yılındaki Uzmanlık sınavını vererek Patlayıcı Madde Uzmanı oldu.

2005 yılında Aydın Jandarma Bölge Kriminal Laboratuar Amirliği Patlayıcı Maddeler İnceleme Şube Müdürlüğü görevine atanan Ender ÖZCAN’ın Adli Bilimler Dergisinde “El Bombaları” isimli bir makalesi yayınlanmıştır.

ADRESİ: Jandarma Bölge Kriminal Laboratuar Amirliği/SÖKE/AYDIN Tel: (0256)511 14 94; Cep:0505 765 30 39

102

kesme tekniklerinde kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı ...

Documents

Transcript of kesme tekniklerinde kullanılan doğrusal boşluklu patlayıcı ...